Устройство для коммутации световых потоков Советский патент 1980 года по МПК G01J1/04 

I

Изобретение относится к области контроль но-измерительной техники и может найти применение в измерении и регистрации спектральной чувствительности фотоиндуцированного спектра поглощения и кинетических параметров фотохромных материалов (ФХМ).

Известнь устройства для коммутации свеTOBbix пЪтоков, содержащие источники активирующего излучения и контрольного луча, оптическую систему, блок сдвоенных идентичных светофильтров-ослабителей, попеременно устанавливаемых за или перед испытуемым образцом в зависимости от регистрации процессов потемнения-обесцвечивания Ц).

Однако зта фотометрическая установка,имеет узкоцелевое назначение. Она не Moxe jBHTb использована для исследования спектральШ|1Х характеристик ФХМ в фотоиндуцированном состонии, так как при этоМ необходимо регистрировать кинетику процессов потемнения - обесцвечивания при одновременном воздействии на испытуемый образец активирующим и контрольным лучами различного спектрального состава. .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для коммутации световых потоков, содержшцее источники контрольного луча и потока активи ующего излучения, оптическую систему формирования светового потока, корпус с о :нами, регистрирующую систему {2,

Однако применяемый в устройстве угловой метод засветки для целей разделения контрольного луча и активирующего излучения не является достаточно эффективным, так как в процессе активизащш свет рассеянный испытуемым образцом активирующего источника, попадает в измерительный канал. При этом рассеянное Излучение оказьтвает на фотоприемник большее воздействие чем контрольный луч (уменьшается отношение сигнал/шум, что приводит к искажению количественных характеристик) . Так, например, фотохромные силикатные стекла на основе галлоидного серебра, не изменяют оптической плотности при освещенности на них меньше, чем 10 лк. В двухпучевых установках, в которых реализуется угловой метод Засветки испытуемого образца, невозможно так ограничить интенсивность контрольного луча, чтобы создаваемая им освещенность на испытуемом образце была меньше чем порог отемнения ФХМ. При угловом методе интенсивность контрольного луча должна на порядок превышать пороговую, что приводит к погрешности измерений, тай как контрольное излучение вызьшает заметные фотохромные превращения. Угловой метод засветки при измерении переменной фотохромной плотности для разнотолщинных образцов (у фотохромных материалов плотность зависит от толщины образца ри потемнении неприменим, tsK как не выолняется адекватность. Угловой метод засвети при измерении переменной плотности фоохромных материалов не применим из-за эфекта виньетирования. Угловой метод з свети также не позволяет точно определить колиество поглощенной энергии,

Цель изобретения - повышение эффективности контроля спектраьяьной характеристики фотохромных материалов в фотоиндуцированном состоянии.

Это достигается тем, что в устройство для коммутации световых потоков установлен цилиндрический столик с выступом по оси, установленный с возможностью вращения, в которсии выполнены нормально к его оси, по крайней мере, три отверстая, напротив каждого из которых установлено зеркало под углом 45° к осям источников контрольного луча и потока активирующего излучения, оси которых сопряЗкень с осью отверстия привращении столика.

На фиг., изображен общий вид устройства в осейом сечении; на фиг. 2 - сечение устройства по А-А.

Устройство для коммутации световых потоков содержит вращающийся столик 1 с выступом, в котором выполнено три световых отверстия (канала) 2, представляющих из себя калиброванные отверстия цилиндрической формы, тщательно зачерненные изнутри. На этом же столике против каждого светового канала закреплено : зеркало- отражатель 3, вращение этого столика осуществляется электромотором 4, который размещается в корпусе 5, закрытом крышкой 6. В крыппсе выполнено два входные

7и 8 и вькодное 9 и 10 окна соответственно для контрольного и акгавирующего лучей, а

также вырез, в котором помещается испытуемый образец П.

Устройство работает следующим образом. В положении, когда перекрыты окна 7 и 9 одним из вращающихся зеркал, входное окно

8открыто и активирующее излучение 5 воздействуя по нормали на испытуемый образец, Окрасит его (изменит оптическую плотность).

Это излучение, пройдя испытуемый обра.зец, световой канал и отразившись от зеркала, направляется в выходное окно .10. Активация прекратится в момент закрытия окна 8 и открытия окна 10. В это время контрольное излучение Ф,, пройдя окно 7 и отразившись от зеркала-отражателя, пройдет по нормали через испытуемый образец, попадает в световой канал и далее в выходное окно 9. Контрольное излучение выбирается слабым по интенсивности и потому не прюизводит на испытуемый образец заметного фотоХромного преврашетя. Электрический сигнал, снимаемый с фотопри- . емника, установленного против входного окна 9, пропорционален изменению оптической плотности испытуемого образца, которое произошло в последнем в результате акта активаши. Описанный момент зондирования соответствует процессу измерения и изображен на фиг. 2 контурными линиями.

Таким образом, настоящее устройство позволит попеременно коммутировать с заданной частотой на испытуемый образец активирующее .а затем контрольное излучение. Частота этих переключений определяется скоростью вращеЮ1Я столика с выступом и числом зеркал-отражателей, устанавливаемых на нем. В устройстве таких зеркал три, поэтому за один оборот столика с выступом осуществляется трехкратное переключение активирующего и контрольного излучений. Длительность пауз зондирования контрольным лучом определяется размером рабочей поверхности, зеркала-отражателя, все остальное время испытуемый образец подвержен действию активирующего излуче1шя. При измерении процесса рбесцвечивания испытуемого образца, активирующее излучение отклоияется. При этом на испытуемый образец прерывисто коммутируется контрольный луч. Его кинетика изменения по амплитуде пропорциональна уменьшающейся плотности (изменению окраски) испытуемого образца.

В данном устройстве процесс потемненияобесцвечивания Можно наблюдать, например, по фотолрйемнику, установленному против окна 10, т.е. по изменению интенсивности активирующего светового потока.

Формула изобретения

Устройство для коммутации световых потоков, содержащее источники контрольною луча и потока активирующего излучения,оптическую систему формирования светового потока, корпус с окнами, регистрируюшую систему, отличающее с я тем, что, с целью повышения эффективности контро.пя спектраль