Высокотемпературный эталонный источник излучения Советский патент 1979 года по МПК G01S3/10 

(54) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ЭТАЛОННЫЙ ИСТОЧНИК

ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в высокотемпературных источниках излучения с большой интенсивностью светового потока, которые применяются в пирометрии, фотометрии, спектроскопии и видимой и инфракрасной частях спектра. Известен высокотемпературный источник излучения, содержащий экран в виде металлической проволочной сетки, окружающей тело накала, причем расстояние между образующими ее проволоками меньше, чем расстояние между ней и током накала 1. Недостатками устройства являются умен шение эффективной излучающей поверхности из-за затенения экраном поверхности тела накала и собственное излучение проволок экрана, изменяющие спектроэнергетические характеристики излучения, вследствие чего указанный прибор не может использоваться в качестве эталонного источника. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является высокотемпературныи эталонный источник излучения, содержащий ленточное тело накала, окруженное цилиндрическим экраном, имеющим отверстие для визирования тела накала 2. . Недостатками этого источника являются низкая эффективная площадь излучения, поглощение излучения внутри источника парами испарившегося материала тела накала и усложнение его конструкции из-за введения дополнительных оптических устройств, обеспечивающих протяженность источника по отношению к полю зрения градуируемого прибора. Цель изобретения - повышение эффективности излучения и стабильности спектроэнергетических характеристик источника. Поставленная цель достигается тем, что в источник введен раз-мещенный под телом накала коллектор в виде заглушенной с одного конца трубки с продольной щелью и выходной полостью над ней,образованной двумя параллельными симметричными относительно щели стенками, причем кромки щели до 1/2-2/3 ее длинырасположены под углом от 10 до 1 к средней линии щели, высота стенок выходной полости в 0,5-12 раз превышает ее ширину, а ширина полости постоянна и превышает толшину тела накала на (0,005-0,04) h/ где h - высота тела накала, при этом экран расположен над телом накала и выполнен в виде усеченной полой пирамиДы, ширина оснований которой по крайней мере на 1/3 превышает ширину выходной полости коллектора, а внутренняя поверхность трубки выполнена конической с диаметром основания, по крайней мере, в 1,5 раза превышаюшим ширину выходной полости коллектора. На фиг. 1 схематически представлено расположение коллектора, тела накала и экрана, вид с открытого конца коллектора; на фиг. 2 - вид сверху на коллектор. Устройство содержит тело накала 1 высотой h, трубку коллектора 2, продольную щель 3 в трубке с углом oL между, ее кромкой и средней линией, стенки 4 выходной полости высотой hi, экран 5. Ширина выходной полости bi. Для работы устройства используется равномерный поток газа, который замедляет испарение материала тела накала и, обдувая его, уносит с собой пары материала. Устройство работает следующим образом. Газ поступает в трубку коллектора 2 и через продольную щель 3 вытекает в выходную полость. Для компенсации уменьшения расхода газа вдоль коллектора внутренняя поверхность трубки выполнена конической. Равномерный обдув тела накала обеспечивается соотношением размеров выходной полости и диаметра трубки. При выходе из щели в полость в газе возникают потери на его внезапное расширение. Для эффективной работы источника натекающий на тело накала поток газа должен быть равномерно распределен вдоль щели. Выполнение коллектора с выбранным соотнощением высоты стенок выходной полости h,, еещирийы bi и ширины щели обеспечивает равномерное заполнение полости и создание необходимого потока. Одновременно соотношение ширины полости Ь( и переменной по длине коллектора ширины щели 3 обеспечивает одинаковые потери давления газа по длине трубки. Вь1бранные размеры обеспечивают малую скорость вытекания газа на тело, накала, вследствие чего влияние дополнительного охлаждения распространяется не более, чем на 0,1 высоты тела накала h. Выходящий из коллектора газ нагревается и в результате свободной конвекции поднимается и захватывает с собой пары испарившегося материала тела накала. Ширина выходной полости выполнена достаточно большой, чтобы газ полностью по всей высоте тела накала захватывал весь испарившийся материал. Газ входит в основание экрана 5 и удаляется из источника через верхнее отверстие экрана. Ширина основания и форма экрана обеспечивают удаление не менее 907о испарившегося материала. Таким образом, данный источник излучения позволяет повысить эффективность излучения путем использования всей площади тела накала и сохранить стабильность своих спектроэнергетических характеристик. Формула изобретения Высокотемпературный эталонный источник излучения, содержащий вертикально расположенное плоское тело накала и экран, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности спектроэнергетических характеристик источника и уменьшения поглощения лучистой энергии в нем, в источник введен размещенный под телом накала коллектор в виде заглушенной с одного конца трубки с продольной щелью и выходной пополостью над ней, образованной двумя параллельными симметричными относительно щели стенками, причем кромки щели до 1/22/3 ее длины расположены под углом от 10 до 1 к средней линии щели, высота стенок выходной полости в 0,5-12 раз превышает ее ширину, а ширина полости постоянна и превышает толщину тела накала на (0,005- 0,04) ,где h - высота тела накала, при этом экран расположен над телом накала и выполнен в виде усеченной полой пирамиды, щирина основания которой по крайней мере на 1/3 превышает ширину выходной полости коллектора, а внутренняя поверхность трубки выполнена конической с диаметром основания, по крайней , в 1,5 раза превышающим ширину выходной полости коллектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 231425, кл. Н 01 К 1/26, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 96236, кл. G 01 J 1/08, Н 01 К 7/04, 1967 (прототип).

rФиг.2

Фиг. 1