Двухлучевой фотометр Советский патент 1977 года по МПК G01J1/20 

1

Изобретение относится к области оптических измерений, а более конкретно для измерения коэффициентов пропускания раз- личных объектов посредством двух лучевых фотометров.

Известны двухлучевые фотометры для измерения коэффициентов пропускания различных объектов содержащие источник света, делитель светового пучка, отражающие зеркала, фотоприемник фотометрическийкЛи регистрирующее устройство.

Недостатком известного устройства является низкая точность.

Известен двухлучевой фотометр, содержащий источник поляризованного света, делитель светового пучка, отражатель, оптический клин диафрагмы, объектив, фотоприемник, индикатор нуля.

Недостатком известного фотометра является его сложность и низкая точность измерения малых коэффициентов пропускания.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности двухлучевого фотометра.

Это достигается тем, что делитель св&тового пучка выполнен в виде ппоскопараллельной пластины и образует с отражателем двугранный угол, ребро которого со&- падает с осью вращения основания, на котором жестко установлены делитель в от ра ттель, причем одна вз диа4чрагм жестко связана с отражателем.

На чертеже изображена схема /двухлу- чевого фотометра.

Фотометр состоит из источника поляризационного излучения, например оптического квантового генератора 1, помещенных последовательно по ходу луча поляризатора 2 плоскопараллельной пластины 3 с отражателем 4, закрепленных на основании 5, причем отражатель установлен на пути отраженного от пластины луча, диаф рагм 6, измерительного устройства 7, состоящего из собирающей просветленной линзы 8, фотоприемника 9, механического прерывателя 1О, установленного перед фотоприемником, и индикатора нуля 11. Измеряемый образец 12 помещен после ппоскопараллельной пластины 3 соосно с лучом, гфошедшим лпоскопа шлельную пластину. Одна из диафрагм в -жестко связана с плоскопараллельной пластиной 3. Фотометр работает следующим обрааом,; Излучение источника 1 после прохождения поляризатора 2 падает на плоскопараллельную пластину 3, которая выполняет рол калиброванного расщепителя луча. Прошедшвй луч, пройдя измеряемый образец, попадает через линзу на фотоприемник. Отражен ная от плоскрпаралдельной пластины часть луча падает на от жатель 4. Пластина и отражатель жестко укреплены на основании 5. Прошедший луч является измеритель ным, а отраженный - эталонным. Эталонный и измерительные лучи, пройдя диафрагмы 6 попадают на измерительное устройство 7. Измеряемый образец помещается на пути измерительного луча. Основание 5 выполнено с возмоаяостью ловорота в плоскости падения эталонного и измерительного лучей. При повороте основания 5 меняется угол падения лучей на плоскопараллельную Пластову н отражатель, что в соответствии с формулами 4 енкеля изменяет интенсивности прошедаиего и отраженного лучей. Измерение пропускания на фотометре пр изводится следующим образом. В измерительном луче устанавливается измеряемый образец 12 и, вращая основание 5, которое снабжено механизмом отсчета угла, добиваются равенства интенсивностей обоих лучей. При этом выполняется следующее

,./-«п..

отр- о ,

где 3 -интенсивность падающего света, .- коэффициенты отражения по интенсивности от пластин и отражателя соответственно.

Из формулы I определяют коэффициент

пл отрпропускания.

т

II .)

При измерении малых коэффициентов пропускания выгоднее использовать диэлектрический отражатель, например, из кристаллического кварца. Тогда коэффициент пропускания, в соответствии с формулой II слабо зависит от угла поворота основания 5, при этом снижаются требования к точности поворота основания и расходимости

Формула изобретения

40

Двухлучевой фотометр, содержащий источ. ник поляризованного света, делитель светового пучка, отражатель, оптический клин диафрагмы, объектив, фотоприемник, индикатор нуля, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции и повышения точности, делитель светового пучка выполнен в виде плоскопараллельной пластины и образует с отражателем двугранный угол, ребро которого совпадает с осью вращения основания, на котором жестко установлены делитель и отражатель, причем одна из диафрагм жестко связана с отражателем. выходного излучения источника света. Кроме того, для получения больших ослаблений эталонного луча при измерении малых коэффициентов пропускания, плоскость поляризации выходного луча источника света должна лежать в плоскости падения, а угол падения света на плоскопараллельную пластину или диэлектрический отражатель должен быть близок к углу Брюстера Для поглощения многократно отраженных лучей от плоскопараллельной пластины установлены диафрагмы, при этом для лучшего разделения измерительного луча от побочных, вызванных многократными отражениями в пластине, диафрагму в этом луче удобнее связать с оправой пластины. Градуировочной кривой фотометра (зависимость, коэффициента пропускания от угла разворота основания) можно управлять в широких пределах, меняя угол между светоделительной плоскопараллельной пласганой и отражателем. В качестве устройства для сведения эталонного и измерительного лучей используют просветленную фокусируюШую линзу. При этом незначительные смещения измерительного луча не приведут к перемещений его по поверхности фотоприемника, поскольку он устанавливается в фокусе линзы. Когда делитель и отражатель установлены под углом друг к другу, ось вращения совмещают с ребром двугранного уг ла, образованного поверхностями пластины и отражателя. При этом при развороте основания, эталонный луч будет неподвижен.