Спектрофотометрическая установка для измерений коэффициентов отражения сферических вогнутых зеркал Советский патент 1989 года по МПК G01J3/42 

Изобретение относится к оптическр спектральному приборостроению.

Цель изобретения - повышение точности измерений абсолютных значений Коэффициента отражения. На чертеже показана оптическая Схема спектрофотометрической установки для измерений абсолютных значений коэффициентов отражения сферических зогнутьк. зеркал.

Спектрофотометрическая установка содержит монохроматический осветитель 1, первый объектив 2, первый светоделитель.3, сферическое вогну- тое зеркало 4, измеряемое зеркало

5,установленное в объектодержателе

6,второй светоделитель 7, второй объектив 8, фотоприемник 9 и позицан 10-12 светоделителей.

Установка работает следующим образом.

До начала измерений осуществляют юстировку оптических, элементов, входящих в состав спектрофотометричес- кой установки. Первый объектив 2 Создает изображение осветителя 1 с 1центром в точке, являющейся осевой точкой, оптически связанной с осветителем. Устанавливают светоделитель |3 под углом 45 к оптической оси из- {лучателя так, что его центр совпада- |ет с центром изображения осветителя 11 и своей отражающей поверхностью на Ьравлен в сторону сферически-вогну- jroro зеркала 4 - положение светоделителя 3, соответствующее позиции 10. од углом и (2,5 В М5) к опти- 1еской оси установки размещается зер ало 4 так, чтобы осуществить опти- Ческое Сопряжение отражающих поверхностей светоделителей 3 и 7. Благодаря этому создается .промежуточное изоражение осветителя 1 на отражающей Поверхности светоделителя 7. Мини- Мальное значение угла В 2,5° опре- ,1 еляется из условия отсутствия винь- Ьтирования светового пучка излучения оправами светоделителя 3 и 7 и зеркала 4. Максимальное значение угла па- Йения В 15° на зеркало.4 зависит 0т требования несущественности влия- Йия аберраций на качество изображения Ьсветителя 1.

Благодаря оптическому сопряженияю Через зеркало 4 светоделителей 3 и 7 на ихотражаюпщх поверхностях создают одинаковые по площади зоны изображения осветителя 1. Затем на оптической оси устанавливается второй объектив 8.так, что промежуточное изображение, сформированное на светоделителе 7, создает на чувствительной площадке фотоприемника 9 уменьшенное изображение осветителя 1 В дальнейшем на объектодержателе 6 устанавливают измеряемое зеркало 5 и перемещением объектодержателя 6 с зеркалом 5 вдоль оптической оси достигают совмещения центра кривизны измеряемого зеркала 5 и изображения осветителя 1. Благодаря этому обеспечивается освещение исследуемого зеркала 5 с радиусом кривизны L и диаметром D по всей его апертуре

.2D л L при нормальном падении излучен

на его отражающую поверхность. Угловые размеры изображения при этом должны быть небольшими Сна1пример, не более l ), чтобы исключить влияние перемещения зрачка на точность измерений.

После проведения юстировки установки проводятся измерения в следую- щей последовательности. Измеряется сигнал Ь.., фотоприемника 9, соответствующий интенсивности светового потока после взаимодействия со светоделителем 3, находящимся в позиции 10, зеркалом 4 и светоделителем 7 в позиции 11. Величина этого сигнала Ь,1дГ,Кд С определяется интенсивностью светового потока от осветителя 1 1, коэффи- циентам1и отражения светоделителя 3 (rj) и зеркала 4 (Rj,) и пропускания светоделителя 7 ( t) . Если с оптической оси установки выводится светоделитель 7, то измеряемый сигнал Ь Фото- приемника b 2 IgrjRo, Затем с оптической оси вьшодится светоделитель 3, я на его место устанавливается светоделитель 7 в позиции 12. Сигнал фото- приемника в этом случае зависит от величины коэффициента отражения R измеряемого зеркала 5 ,R 0;jR(,. Для исключения из результатов измерений спектрофотометрических величин элементов, формирующих сравниваемые по интенсивности потоки излучения, проводится дополнительное измерение интенсивности светового потока, когда светодех итель 7 располагается в позиции 10. В этом случае .

Абсолютное значение коэффициента отражения измеряемого сферического

3

R в

145

этом случае опR

bzibi

ьТ-ц

В установке реализуется возможность определения абсолютных значений коэффициентов отражения сферических вогнутых зеркал по всей их апертуре при нормальном падении излучения и повышается точность измерений при использовании одних и тех же осветителей и регистрирующей излучение аппаратуры за счет исключения при расчетах необходимости знания спектрофото- метрических характеристик входящих в нее элементов.

Формула из.обретения

Спектрофотометрическая установка рдя измерений коэффициентов отражения сферических вогнутых зеркал, содержащая- оптически связанные моно- хроматическ;ий осветитель, первый объ14531Р8

ю ектив, первый светоделитель, объек- тодержатель, зеркало, второй объектив и фотоприемник, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений абсолютных значений коэффициента отражения, ус- тановка дополнительно содержит второй светоделитель, зеркало выполнено вогнуто-сферическим, второй светоделитель расположен между зеркалом и вторым объективом под углом 45° к оптической оси, фокус первого объектива совмещен с отражакщей поверхностью

15 первого светоделителя, которая оптически сопряжена с отражающей поверхностью второго светоделителя через зеркало, первый светоделитель установлен с возможностью разворота в

0 плоскости, проходящей через оптические оси установки, фокус второго объектива совмещен с отражающей поверхностью второго светоделителя, объек- тодержатель установлен с возможностью

5 перемещения вдоль оптической оси установки.

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение точности измерений абсолютных значений коэффициента отражения. Излучение монохроматического осветителя 1 проходит через первый объектив 2, формирующий на поверхности первого светоделителя 3 изображение осветителя 1. Это изображение передается вогнуто-сферическим зеркалом 4 на поверхность второго .светоделителя 7, который установлен под углом 45 к оптической оси. Второй объектив В передает изображение на фотоприемник 9, который регистрирует полученный сигнал. Так измеряется сигнал Ь. Сигнал Ь измеряется при удалении светоделителя 7. Сигнал b3 измеряется при установке светоделителя 7 в по- зицию 12. При этом в объектодержате- ле 6 установлено испытуемое зеркало 5. Сигнал Ъ измеряется, когда светоделитель 7 установлен в позицию 10. Коэффициент отражения определяют по формуле . Установка поз:: воляет измерять коэффициенты отражения по всей апертуре вогнутого сферического зеркала при нормальном падении излучения. Не требуется также знания спектрофотометрических характеристик, входящих в нее элементов. 1 ил. 8 (Л ф ел 00 00 00