Зеркальный концентратор Советский патент 1989 года по МПК G02B27/16 

1

(21)4362649/24-10

(22)13.01.88

(46) 15.10.89. Бюл. 38 (72) А.А.Телегин, Л.А.Назаренко, А.А.Надточий, В.ИоПолевой, В.В.Белых и АоА.Калашник

(53)328.514(088„8)

(56)Вейнберг В„Б., Саттаров Д.К. Оптика световодов. Л.: Машиностроение, 1977, с.128-129.

Авторское свидетельство СССР № 61540, кло G 02 В 19/00, 22.10.40.

(54)ЗЕРКАЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР

(57)Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения и может быть использовано, например, в метрологии при градуировке и поверке приемников теплового излучения Концентратор включает располо- жейные последовательно и соосно ис точник 1 излучения, отражатель и

У

приемник 2 сконцентрированного излучения . При этом отражатель выполнен в виде набора концентрических цилиндрических колец 3-5 с внутренними зеркальными поверхностями, равноудаленных от источника 1 и приемника 2, -i имеюпщх разную ширину и соединенных между собой радиальными растяжками. В тексте описания изобретения приведены соотношения для вычисления радиуса и ширины каждого из колец 3-5 в зависимости от радиуса источника 1 и приемника 2 и их взаимного удаления. Выполнение этих соотношений обеспечивает отсутствие затенения лучей, идущих от источника 1 и отражаемых каждым из колец 3-5 на приемник 2, соседними кольцами. Изобретение обеспечивает возможность работы с протяженными плоскими осесимметричными источниками, I ил., 1 табл.

(Л

ел ел

00

tvO

3151

Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения и может быть использовано, например в метрологии при градуировке и поверке приемников теплового излучения.

Цель изобретения - обеспечение возможности работы с протяженными плоскими осесимметричными источни- ками.

На чертеже представлена оптическая схема устройства и ход лучей в нем.

Концентратор включает расположен- ные последовательно и соосно источник 1 излучения, отражатель .и приемник 2 сконцентрированного излучения. При этом отражатель вьтолнен в виде набора концентрических цилиндричес- ких колец 3-5 с внутренними зеркальными поверхностями, равноудаленных от источника 1 и приемника 2, имеющих разную ширину и соединенных межд собой радиальными растяжками. Радиус R и ширина bf,, каждого из колец 3-5 определяются соотношениями

ется на приемнике 2 При этом полная относительная освещенность в точке О, будет равна

е

р

1

относительная осгде п 1.ф

вещенность в точке О, от излучения попадающего прямо на приемник 2, т.е. без посредствл колец;

где Е - освещенность в точке 0, созданная п-м кольцом; А - светимость источника 1. Уравнение для определения расстояния, при котором относительная освещенность будет максимальной, имеет вид

man

-((2RJ - а

Для первого кольца, радиус которого равен R, (42 -i- 1)а,

Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения и может быть использовано, например, в метрологии при градуировке и поверке приемников теплового излучения. Концентратор включает расположенные последовательно и соосно источник 1 излучения, отражатель и приемник 2 сконцентрированного излучения. При этом отражатель выполнен в виде набора концентрических цилиндрических колец 3-5 с внутренними зеркальными поверхностями, равноудаленных от источника 1 и приемника 2, имеющих разную ширину и соединенных между собой радиальными растяжками. В тексте описания изображения приведены соотношения для вычисления радиуса и ширины каждого из колец 3-5 в зависимости от радиуса источника 1 и приемника 2 и их взаимного удаления. Выполнение этих соотношений обеспечивает отсутствие затенения лучей, идущих от источника 1 и отражаемых каждым из колец 3-5 на приемник 2, соседними кольцами. Изобретение обеспечивает возможность работы с протяженными плоскими осесимметричными источниками. 1 ил., 1 табл.

R Rn-i aRn-1

n - )

(1)

n-i

al/Rn-t ,

где n 2,3,4.00 - число колец; R, (i + l)a;

a - радиус источника. 1 и приемника 2;

1 - расстояние между этими элементами. I., ,

Угол между радиальными растяжками равен 120°. Кольцо-отражатель 5 наи- большого диаметра выполнено утолщенным и является одновременно оправой, позволяющей осуществлять крепление и установку концентратора.

Устройство работает следующим об- разомо

Излучение источника 1 попадает на концентрический цилиндрический отражатель 3-5, причем каждое кольцо воспринимает лучи из разных точек источ ника 1, но под одним углом к оси.Так как колец много, то общий угол охвата составляет не менее 120 . Выполнение соотношений (1) обеспечивает отсутствие затенения лучей, идущих от источника 1 и отражаемых каждым из колец 3-5 на приемник 2, соседними кольцами. В результате отражения от колец 3-5 излучение концентрирутак

2,724а.

В Таблице приведена зависимость полной относительной освещенности от количества колец.

Из таблицы следует, что достаточно пяти колец, чтобы относительная освещенность составляла 60%, если отражение от колец идеальное При коэффициенте отражения р 0,9 с учетом одного отражения относительная освещенность равна 54%.

Формула изобретения

Зеркальный концентратор, включающий расположенные последовательно и соосно источник излучения, отражатель в виде набора концентрических цилиндрических колец с внутренними зеркальными поверхностями и приемник сконцентрированного излучения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы с протяженными плоскими осесимметричными источниками, кольца отражателя равноудалены от источника и приемникаи имеют разную ширину, причем радиус R и щирина , Kaxv ioro из колец определяются соотношениями

R

.

Rn-i - a

bn-1 al/Rn-i i где n 2, 3, 4, ... R, ( Da;

- число колец;

, %

4,3 45,7 54,1 57,5 59,3 60,3 60,9 61,4 61,7 61,9 62,1

a - радиус источника и приемника излучения;

1 - расстояние между источником и приемником излучения.