Фотометр Советский патент 1980 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относитея к облаети оптнко-физических измерений и может быть иепользовано, в частности, при регистрации оптических спектров, при сравнении источников излучения по стабильности.

Известны устройства для регистрации отношения двух световых потоков или нзмене}1ия этого отношения, основанные на попеременной подаче измеряемых световых потоков и, одно приемно-регистрирующее устройство, состоящее из источника света, модулятора, фотоприемника, регистрируюИ1СЙ системы 1.

Недостатком этих фотометров является низкая точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суп1ности является фотометр, содержащий коммутатор световых потоков, приемник излучения со вторичноэлектронным умножителем, источник питания вторичноэлектронного умножителя, делитель напряжения с регулируемым элементом, разделительный конденсатор и ключ, вход которого связан с коммутатором световых потоков 2.

В этом фотометре измеряемые световые потоки попеременно подают на приемник излучения, имеющий вторичноэлектронный умножитель, а к одному из динодов умножителя подводят переменное напряжение

прямоугольной фор|МЫ, синхронное с попеременной подачей световых потоков на прие.мник излучения (напряжение вырабатывается специальным генератором сигнала 5 с1пгхр01П5запии). В результате этого коэффициент передачи приемника излучения периодически изменяется синхронно с подачей световых потоков, увеличиваясь при подаче на приемник излучения более слабого све10тового потока и уменьшаясь - при подач : более сильного светового потока. При соответствующем выборе величины переменного напряжения, подаваемого на диод прлемпика излучения, в выходном токе прием151П1ка отеутствует переменная составляющая на частоте переключения световых потоков. При измепении отношения регистрируемых световых потоков в выходном токе приемника излучения появляется перемен20ная составляющая на частоте переключения световых потоков. О величине изменения су.т,ят по отношению величины переменной составляющей сигнала к постоянной составляющей сигнала.

Недостатком известного устройства для измерения изменений отношения световых потоков является зависимость его показаний от напряжения источника питания вторичноэлектронного умножителя (например,

30 фотоумножителя), что приводит к снижеi i (чютно иеиия (2) вытекает, :то при аМ11;1 ТуДе Иерелиа Ю Л) 1 апря-, (. поетоя1П10 Х1 на1ЛЛже :нaoлнoлl 43 линодов, иролсхоляакч . ч чаетиоети, iipi зх;еие1ппг ча: :1яже1:н ; ::v Ч ) , чквиБалешаи) ( световых 0ток()в Ф /ф.,., т, ч.50 лр1 олч1т к : региетра1Л н нз-и-ряччюй i5e;iH4i Hi)i, Это обстояте,Ч1)е1:;п rieooea ао еу1цеетве пю при регистрации малых и,;мепеиий отиошен ; световых иотчжов, Цеч1ыо 1;астоя1ие Ч) изобретения яв; яетея ловып е ие точиоети рсгистраиии изменений (). спстопых ПОТОКОВ, П().1С11иая цель достигается тем, что вход делителя напряжения с регулируемым элсмеитом подключен к источт1ику иитаиияСЭ нторичиоэлсктронного умножителя, причем 1СЛ10Ч установлен параллельно выходу рсгу.чпруемого элемента делителя напряжения, а регулируемый элемент делителя напряже ия через разделительный коидег сатор под-S5 - ::хч: eiXiXM чичапчп, К хгорв1И XBipaoa xxiXT хех1Чм (Л на li чяжепае иряО ах),Лз;, :|,,. ех-хх ллчн- е ч)1кх1емениоГ; ао : i Л ,(ГЛ1 loroiav со- :i ф v;, ,(:.(Л1ч:гге- х .Л1Тп о хллк оч-х ч. ч( ч;ХЧ ч чч ч/ чич :чл i 4,:i о ла|-члк,, ичхо лие ., ч i,: i,ax-, ччхлл . ::лч ;i ,чч ч) ; чч--л ix ччиочо) лал1аха, л,ч; з ixiie |м лчч1ч Т:ч1Л1 оборотов; лолч. ,тятола, Ч1лачче i:)ii44j ч :о ччт;ччи : оч чич;тв,чяетх-- оч xi.iesJKOxo, () 1л :1хяхлч Х чя /, Па .e вв :|Чихл те,чя включсчг ле.т:гге,ть а- лХК -чя. ч :лЧржа ;чГ1 1) емыг ч чочч-пи нч1и чз лоетоянаочо резп1т.,:чч х - xeaiioao ре нетора ). Паахи/Keaiiia л1ла:()цее на чечиетопе л, 1;е:)ез ;лгл л чтеч чх1Ч1; к;)хчеаеатох 7 аолвол1хгся к () чч (на чертеже - к иервому диноду) фотоумиожителя 2. Параллельно резчччх)ру 6 лсчт1 течя уетаиовлеи ключ 8, у 1равляк)И1ий вход которочо еое;и неи е :и,ходом генератора 3 еинхронизагл н. Ключ 8 может быть выполнен в виде реле, магнитоуправляелК)1Ч1 ко чгактал знстора II т. п. К кол.юкторному электроду фотоумножителя 2 подключея уеилитель пе)емен 101о тока 9 с детектором 10 на выходе и, через фильтр нижних частот // уеилитель иоетоянного тока 12. К выходам детектора 10 и уеилителя ностоянпого тока J2 нодеоединены входы логометра /-Х служащего для измерения отношения переменной I ностоянной соетавляюп1их выходного тока (jjOToyмножителя 2. При работе ирнбора измеряемые свето Bi)ie нотоки ср: и Фт (для оиределенноети нсмагаем ) с помощью оитичеекого модулятора / иоочередно иодаютея на фотоумножитель 2 (фиг. 2, а). Ключ 8, управляемый генератором сигнала синхронизации 3, периодически замыкает резистор 6 сиихроипо е подачей световых потоков на фотоумножитель 2. Вследствие этого на пе1)вый дипод фотоумножителя 2 через конденсатор 7 иоступает переменное напряжение ирямоугольной формы. При правильном выборе фазы генератора сигнала синхронизации , осуществляемом ири начальной настройке прибора, иаиряжение на иервом диноде увеличивается в моменты подачи на фотоумножитель 2 более елабого евето;Ю 0 потока (Ф;) и уменьшается к моменту под,ачи более сильиого потока (Фо). Регулируя величииу иеремеипого паиряжеиия на первом дпподе фотоумножителя 2 измеHeinieM величины регу.тируемого элемента можио уравнять выходные токи фотоумножителя 2, вызванные подачей световых потоков Ф, и Ф2.. В результате этого выходной ток с)отоумножптеля будет содержать только тюстоянпую еоставляюпхую (фиг 2.6). При измеиенип отношения световых потоков ФгФг, папрпмер из-за увеличения потока Фз иа величину ДФ (фиг. 2. а), в Bbixo.iHOM токе-фотоумножителя 2 ноявится переменная еоставляюн1,ая с частотой, равной частоте поиеременной подачи световых (фиг. 2, е). потоков, и ;1милит дои Эта состав,1Я1()пи1Я усиливается си,-п1те; ем перемеииого тока 9, выпрямляется детектором 10 и подводится к одному из входов логометра /. Постояппая составля1ОП1,ая /о выходного тока фотоумножителя (фиг. 2, в через фильтр нижних частот 11, не пропуск; К)И1,ий перемеин ло еоставляюшую, л уси.1итель постоянпого тока 12 поступает на второй вход логометра 13. Таким образом иоказапия ло|-ометра 13 пропорциональны отшпиеиию величин переменной и постоянной составляющей выходного сигнала, т. е. пропорциональны величине изменешя отноИ1ения световых потоков. Переменное папряжеиие на иервом диноде фотоумножителя 2 пол .чается коммутировапием чаети напряжения источника питания, поэтому между постояпюй п перемепной составляюш,нми напряжения иа пе)вом дпно.де имеется проиорглональная связь, исключающая завиcи ocть иоказапий прибора от нестабпльиэсти иаиряжеппя питапия фотоумножите.1я. тем еамым увеличивается точность регистрации измеиенпй отпотпенпя световых iiOTOKOB. Фотометр, содержащий коммутатор световых потоков, приемник излучения со вторичноэлсктроииым -л1ИОжителем. источппк иитаиия вторичпоэлсктронного умножителя, делитель напряжепия с регулируемым элемeитo. раз.делительпый конденсатор п ключ, вход которого связан с коммутатором ciCTOBbix потоков, о т л и ч а ю щ и и с я тем, гго. с целью новьппения точности региетраИ1П: изменеппй отношения световых потоков, вход делителя папряжения с рег -лируемым элемептом подключен к источнику пигаиия втор.нчноэлектронного умножителя, иричем ключ уетановлен параллельно выход регулируемого элемепта делптсля на11ряжеиия, а регулируемый элемепт делители напряженпя через разделптельный конденсатор подключен к одному нз дннодов вторпчпоэлектрошюго умножителя. Источники информации, принятые во 1пп1мание при экспертизе: 1.Чечик П. О. и др. Электроиные умножители. .М.. 1957. с. 288-290. 2.Прибор) для )Х ССЛеДОВа ИЙ, М 1. 1970, е. 113-117 (прототип).

i-,- -5F n1 ij

:zT

L,

П

ri

r

-..P: