Калибровочное устройство для спектрографов Советский патент 1993 года по МПК G01J3/02 

Изобретение относится к энергетической фотометрии и преимущественно может быть использовано для энергетической калибровки бесщелевых спектрографов.

Целью изобретения является повышение точности и удобства калибровки путем снятия ограничения динамического диапазона в области малых освещенностей, повышения равномерности освещения каждой ступени сенситограммы и обеспечения постоянства отношения освещенностей соседних ступеней.

Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит из осветителя 1 с лампой 2 накаливания, щели 3, расположенной в фокусе объектива 4, и клиновидной пластины 5 с нанесенным с обеих сторон частично прозрачным отражающим нейтральным покрытием 6, 7.

Работа устройства поясняется показом прохождения через оптическую систему центрального луча 0.

Рассеянный в осветителе 1 свет от лампы 2 накаливания, проходя через щель 3 и объектив 4, образует параллельный пучок, направление прохождения которого показано центральным лучом 0. Проходя через клиновидную пластину 5 и частично отражающие покрытия 6, 7 интенсивность пучка лучей уменьшается за счет отражения на покрытиях с коэффициентом р и поглощения в материале клиновидной пластины П и в результате на выходе из пластины равна loi lo П(1 -р)2. Из-за неперпендикулярности плоскости покрытия 7 центральному лучу 0 часть потока, дважды отраженная покрытиями 7, 6, выходит из клиновидной пластины по направлению 02. Интенсивность этого пучка лучей равна Io2 о(1 -р)2 П3 р2. Каждый последующий пучок лучей Оз,04,...,0п после отражения выходит под последовательно увеличивающимся углом к пучку Oi, Интенсивность их равна on 1о (1 - р)2 П2п1 /(), т.е. интенсивность двух соседних пучков отличается в (Лр)2 раз. При высокой прозрачности материала клиновидной пластины пропускание излучения можно принять равным единице, и отношение интенсивностей соседних пучков ОП/ Р п - 1 определяется только квадратом коэффициента отражения покрытий 6. 7. Разнонаправленные пучки лучей loi---lon собираются в фокальной плоскости граду- ировочного устройства в виде ряда изображений щели 3 с освещенностью, отличающейся для соседних изображений в f2 раз. Чтобы соседние изображения не накладывались друг на друга угол клиновидности пластины ограничивается зависимостью

а

2fk

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

где д - продольный размер щели калибровочного устройства;

fk - фокусное расстояние объектива.

Возможность разворота пластины вокруг главной оптической оси позволяет выставить ряд изображений щели перпендикулярно направлению развертки по спектру, обеспечивая удобство привязки изображений спектров по длинам волн.

Заявленные по сравнению с прототипом преимущества обусловлены следующими факторами.

Совокупность малоразмерной щели и клиновидной пластины с частично отражающими покрытиями обеспечивает создание бесконечного ряда убывающей по освещенности ступеней сенситограммы с четко фиксированным отношением освещенностей соседних ступеней, чем обеспечивается наличие калибровочных ступеней в области малых освещенностей при высокой чувствительности калибруемого фотоматериала. Увеличение равномерности освещенности ступеней сенситограммы обеспечивается за счет устранения фактора, вносящего наибольший вклад в погрешность, - ступенчатого нейтрального ослабителя с присущей ему неравномерностью реализации расчетного пропускания излучения каждой отдельной ступенью. Кроме того, равномерность освещенности ступеней повышается за счет принципиальной возможности уменьшения продольного размера щели в 10-20 раз. Постоянство отношения освещенностей соседних ступеней в предлагаемом устройстве определяется зависимостью его от единственного фактора для любых пар ступеней - коэффициента отражения покрытий клиновидной пластины и практически не зависит от равномерности их нанесения на поверхности. Указанные факторы оказывают непосредственное влияние на точность калибровки и удобство процесса ее проведения.

Формула изобретения Калибровочное устройство для спектрографов, включающее оптически сопряженные осветитель и щель, установленную в фокусе объектива, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и удобства калибровки путем снятия ограничения динамического диапазона в области

малых освещенностей, повышения равномерности освещения каждой ступени сенситограммы и обеспечения постоянства отношения освещенностей соседних ступеней, продольный разрез щели соответствует требуемому размеру изображения одной ступени сенситограммы, перед объективом по ходу излучения осветителя установлена клиновидная прозрачная пластина с преломляющим углом, большим или равным по0

ловине отношения продольного размера щели к фокусному расстоянию объектива с нанесенным на обе стороны пластины частично отражающим нейтральным покрытием с коэффициентом отражения, равным корню квадратному из требуемого отношения освещенностей изображений соседних ступеней сенситограммы, пластина установлена с возможностью разворота вокруг оптической оси устройства.

Изобретение -относится к энергетической фотометрии и преимущественно может быть использовано для энергетической калибровки бесщелевых спектрографов. Сущность: продольный размер Щели осветителя уменьшается до вёяиг чины, соответствующей размеру одного поля сенситограммы, а ряд убывающих по освещенности полей создается за счет установки перед объективом клиновидной прозрачной пластины с преломляющим углом, большим или равным половине отношения продольного размера щели к фокусному расстоянию, объектива, с нанесенным на обе стороны пластины частично отражающим нейтральным покрытием с коэффициентом отражения, равным квадратному корню из требуемого отношения освещен- ностей изображений соседних ступеней сенситограммы, Калибровочное устройство состоит из осветителя 1 с лампой 2 накаливания, щели 3, расположенной в фокусе объектива 4, и размещенной перед объектом клиновидной пластины 5 с двусторонним частично отражающим покрытием 6, 7.1 ил. -5 fe 00 Ю о Ю со ел 657