Фотоэлектрический спектрометр микрочастиц Советский патент 1988 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к контроль- нЬ-иэмерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля микрочастиц, и может быть использо- вано для контроля чистоты газов и жидкостей.

Цель изобретения - повьппение точности измерений и чувствительности за счет снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц.

; На чертеже изображена блок-схема фотоэлектрического спектрометра м |1крочастиц.

; Фотоэлектрический спектрометр микрочастиц содержит непрерывный полупроводниковый лазер 1, микросферу 2 из халькогенидного стекла, пер- В1)1Й 3 и второй 4 фотодиоды, узел 5 аспирации, усилитель 6 и анализатор 7 Фотоэлектрический спектрометр мик- рэчастиц работает следующим образом. Излучение полупроводникового ла- зэра 1, сформированное микросферой 2 из халькогенидного стекла в полоску, пропускается через поток частиц, создаваемый узлом 5 аспирации час- тИд. Рассеянный частицами свет регистрируется первым 3 и вторым 4 фотоди- одами. Сигнал с выхода фотодиодов Через усилитель 6 поступает на вход а|нализатора 7. Совместное проявление астигматизма пучка от полупроводникового лазера, сферической аберрации шаровой линзы, учет пропускания и отражения от халькогенидного стекла Приводит к формированию светового Пучка в полоску с продольным распределением излучения близким к однород- Ному, что повышает точность измерений йри отклонении частиц от оси потока. Соединение выходов первого 3 и второго 4 фотодиодов позволяет повысить отношение сигнал/шум. За счет исполь- Зования острой фокусировки зондирую

« е

5

щего луча, а также максимального использования телесного угла приема света первым 3 и вторым 4 фотодиодами достигается повышение чувствительности устройства. Уменьшение счетного объема до мм позволяет также существенно увеличить максимальную концентрацию регистрируемых частиц.

Формулаизобретения

Фотозлектрический спектрометр микрочастиц, содержащий полупроводниковый лазер с полосковым излучателем, на оптической оси которого расположена формирующая линза, узел аспирации аэрозольных частиц, ось которого ориентирована параллельно полосковому излучателю полупроводникового лазера и пересекает оптическую ось полупроводникового лазера, в области счетного объема, с которым оптически сопряжен ориентированный перпендикулярно оси узел аспирации аэрозольных частиц, и оптической оси полупроводникового лазера, первый фотоприемник, выход которого через усилитель соединен с входом анализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения чувствительности за счет снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц, в него введен второй фотоприемник, при этом второй фотоприемник расположен на оптической оси первого фотоприемника симметрично первому фотоприемнику относительно оптической оси полупроводникового лазера, в качестве полупроводникового лазера использован непрерывный полупроводниковый лазер, первый и второй фотоприемники выполнены в виде, фотодиодов, выходы которых соединены между собой, формирующая линза выполнена в виде микросферы.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля параметров микрочастиц, и может быть использовано для контроля чистоты газов и жидкостей. Цель - повьше- ние точности измерений и чувствительности путем снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц. Частицы, переносимые Лотоком газа и жидкости, освещают пучком света по- лосковой , генерируемым непрерывным полупроводниковым лазером. В качестве формирующей линзы используется микросфера из халькогенидного стекла со специально подобранными параметрами. Рассеянный частицами свет регистрируется двумя фотодиодами, расположенными симметрично относительно оптической оси лазера, выходы которых соединены между собой, а также через малошумящий усилитель с блоком регистрации. За счет использования острой фокусировки зондирующего луча, а также максимального использования телесного угла приема света достигается повышение чувствительности устройства, полосковая геометрия луча с однородной засветкой позволяет повысить точность измерений. Уменьшение счетного объема до 10 мм позволяет также существенно, увеличить максимальную измеряемую концентрацию частиц. 1 ил. i СЛ С со со СЛ со СО 1