Устройство для контроля пропускания плоских пластин в вакуумной ультрафиолетовой области Советский патент 1982 года по МПК G01N21/59 

из селективного материала, нечуветвитсльиого вис вакуумиой ультрафиолетовой области, а нсточиик излучеиия и ирисмиьи фотоэлемент иомещсиы в двух фиксироваииых иоложениях, в которых их оитичеекие окна контактируют или неиоередетвеино или через контролируемую пластину.

Сущность изобретеиия иоясияется чертежом, на котором показано конструктивное выполнение установки для контроля пропускания плоских пластин в вакуумиой ультрафиолетовой области.

Устройство содержнт: источник 1 излучения с оптическим окном 2, который имеет форму, позволяющую ввести его внутрь коитролируемой колбы 3 с плоским окном 4, т. е. плоской контролируемой пластиной, фотоэлемент 5 с оптическим окно.м 6.

На чертеже иоказано фиксированное положение источника 1 излучения и приемиого фотоэле.мента 6, при котором их оптические окиа 2 и 6 контактируют через контролируемую плоскую пластину 4.

В качестве источника 1 излучения используются почти мопохроматичиые в вакуумной ультрафиолетовой области ксепоновые или криптоиовые резоиансные лампы. Приемный фотоэлемент вынолнеп с фотокатодом из селективного материала, например, из йикеля, иодидов меди или цезия, иечувствительного вне вакуумной ультрафиолетовой области. Выбором соответствующих материалов оптических окон определяется спектральный диапазон чувствительности приемного фотоэлемента.

При контроле окон, присоединенных к колбам, применяют источник излучеиия или приемный фотоэлемент, имеющий форму и размеры, позволяющие ввести его внутрь контролируемой колбы до соприкосновения с окном. Ксеноновые лампы через флюоритовое окно в пределах всей указанной области излучают только резонансные линии ксенона 147 и 129,5 нм с отношением интенсивностей приблизительно 100: 1. Криптоновые лампы с окном из фтористого магния в той же области излучают резонансные лииии криптона 124 и 116,5 нм с отношением интенсивностей приблизительно 10 : 1 и резонансную линию 147 нм ксенона, присутствующего в качестве примеси. Питепсивиость линии 147 нм может составить 2-5% от интенсивности лииии 124 нм.

Измерение коэффициента пропускания плоских пластин выполняют следующим образом:

прикладывают источник излучения и приемный фотоэлемент оптическими окнами друг к другу (без зазора) и, измеряя при этом фототок, получают сигнал, соответствующий пропускание 100%;

залшмают контролируемую илоекую пластину между оптическими окнами источника и приемного фотоэлемента (также без зазора) и снова измеряют фототок.

Отпоиюиие сигналов во втором и нервом случаях даст искомук; вс/шчину пропускания плоской ii;iacTniii,i.

Измерение коэффициента пропускания окон колб выиолняют аналогичным образом.

Иа источник излучения 1, которому иридаиа фор.ма, позволяющая ввести его внутрь контролируемой колбы 3, опускается уиомяиутая колба так, чтобы ее окно 4 соприкоснулось с оптическим окном 2 источника. К окну 4 прикладывается оптическое окно 6 приемного фотоэлемента 5.

В зависимости от вида источника излучения (ксеноиовая и криптоиовая лампы) можно измерить пропускание коитролируемой иластины при длиие волны 147 или 124 нм и вынолиить сортировку илоских пластин из фторидов магння, кальция, бария и лития, лейкосапфира и некоторых других материалов.

Оценки показывают, что воздушный зазор в 10 мкм уменьшает величину проходящего потока излучения на 8% при длине волны 147 нм (область максимума поглощения киелорода воздуха) и только на 0,2% при длине волиы 124 ,нм. Фактические зазоры при измерении плоских полированных пластин могут быть значительно меньше 10 мкм при илотном прикладывании их друг к другу и, еоответственио, погрешность может быть значительно меньше указа П1ых выше величин.

Ксеиоиовые и криптоновые резонансные лампы не являются вполне монохроматическими источниками, поэтому, если кроме основной лииии е длин -и волиы }.Q и интенсивностью /о в спектре в области чувствительности приемного фотоэлемента присутствуют и другие линии с длиной волны ц интенсивностью соответственно Яг и /,, причем , то

л. 0 I 1 + S

.

изм

( 0 J

где То и Тизм - соответственно, истинный и измеренный коэффициент пропускания пластины, а Аг - погрешность, вносимая каждой дополнительной линией.

Для каждой лииии имеет место соотношение:

А.1

i

Д Уо

где уг к УО - чувствительность приемного

фотоэлемента; Тг - коэффициент пропускания при

длине волны и.

При измерении плоской пластины из фтористого магния с помощью криптоновой резонансной лампы и приемного фотоэлемента е фотокатодом из иодидамеди (оптические окиа из фтористого магния) получены следующие величийы:

2Д( 0,01

Использование настоящего изобретения позволяет производить контроль коэффициентов пропускания плоских пластин и окон колб электровакуумных и газоразрядных приборов, работающих в вакуумном ультрафиолетовом диапазоне без их разрушения, причем процесс контроля ускоряется в 15-20 раз по сравнению с контролем с помощью известного устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля пропускания плоских пластин в вакуумной ультрафиолетовой области, содержащее источник излучения и приемный фотоэлемент с оптическими окнами, отличающееся тем,что, с целью упрощения и ускорения контроля,

в качестве источника излучения использованы ксеноновые или криптоновые резонансные лампы, приемный фотоэлемент выполнен с фотокатодом из селективного материала, нечувствительного вне вакуумной

ультрафиолетовой области, а источник излучения и приемный фотоэлемент помещены в двух фиксированных положениях, в которых их оптические окна контактируют или непосредственно или через контролируемую пластину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарасов К. И. Спектральные приборы, «Наука, Л., 1968, с. 234-237.

2. Зайдель А. Н., Шрейдер Е. Я. Спектроскопия вакуумного ультрафиолета, «Наука, М., 1967, с. 145-149 (прототип).