Способ измерения коэффициентов отраженияМАТЕРиАлОВ пРи НизКиХ ТЕМпЕРАТуРАХ Советский патент 1981 года по МПК G01N21/55 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

1

Изобретение относится к способам для измерения спектрофотометрических характеристик материалов и может быть использовано для измерения коэффициентов отражения материалов и криоконденсатов различных веществ при низкой температуре, в особенности для измерения в области спектра 3-100 мкм при температурах ниже 200 КИзвестны способы измерения коэффициентов отражения материалов, при осуществлении которых измеряют сигналы от образца и эталона, сравнивают их и по полученным данным судят о коэффициенте отражения 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения коэффициентов отражения материалов при комнатных температурах, основанный на сравнении сигналов на термочувствительном приемнике от образца, помещенного в вакуумированный объем, и от эталона 2.

Недостатки данных способов состоят в невозможности их осуществления для всех исследуемых объектов и недостаточной точности измерений.

Цель изобретения - расширение класса измеряемых объектов и повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения коэффициентов отражения материалов при низких температурах, основанном на сравнении сигналов на термочувствительном приемнике от образца, помещенного в вакуумированный объем, и от эталона, эталон помещают в отдельный вакуумированный объем, охлаждаю,т до температуры образца, причем температуру сте10нок, ограждающих оба вакуумированных объема, поддерживают равной температуре термочувствительного приемника, после чего измеряют отрицательные результирующие потоки между термочувствительным

15 приемником и, соответственно, эталоном и образцом, и по отнощению судят о величине коэффициентов отражения образца.

Предлагаемый способ может быть реализован с использованием серийных двухлучевых спектрофотометров типа ИКС-14А,

20 ИКС-22 и т. д. и специальных устройств, включающих оптическую приставку, сферы, эталон (модель абсолютно черного тела). системы вакуумирования, охлаждения, напуска газов и регулирования температуры. Особенностью работы двухлучевых спектрофотометров является автоматическая компенсация разности в лучистых потоках между двумя каналами за счет введения оптического клина в канале эталона. Относительная величина этой разности прямо пропорциональна коэффициенту отражения образца; Оптическая приставка обеспечивает построние изображения образца и эталона на соответствующих входных щелях спектрофотометра. Способ осуществляется следующим образом. Образец и эталон (модель абсолютно черного тела) помещают в отдельные накуумированные объемы, например сферические, и прокачкой жидкого азота охлаждают до требуемой одинаковой температуры. Ввиду некоторого охлаждения стенок объемов за счет наличия в них тел с низкой температурой необходимо организовать компенсирующий подвод тепла с тем, чтобы обеспечить равенство температур между стенками объемов и термочувствительным приемником. В этом случае результирующий поток между стенками объемов и термочувствительным приемником равен нулю и не зависит от формы и оптических свойств внутренних стенок этих объемов. В то же время между термочувствительным приемником и, соответственно, эталоном и образцом возникают отрицательные результирующие потоки, разность которых зависит только от оптических свойств образца и может быть измерена с помощью серийных спектрофотометров. Предлагаемый способ пригоден для измерения как интегральных, так и спектральных оптических характеристик непрозрачных твердых материалов. Кроме того, отсутствуют жесткие требования к форме и качеству внутренней поверхности стенок вакуумированных объемов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет расщирить класс исследуемых объектов и повысить точность измерений. Формула изобретения Способ измерения коэффициентов отражения материалов при низких температурах, основанный на сравнении сигналов на термочувствительном приемнике от образца, помещенного в вакуумированный объем, и от эталона, отличающийся тем, что, с целью расщирения класса измеряемых объектов и повыщения точности измерений, эталон помещают в отдельный вакуумированный объем, охлаждают до температуры образца, причем температуру стенок, ограждающих оба вакуумированных объема, поддерживают равной температуре термочувствительного приемника, после чего измеряют отрицательные результирующие потоки между термочувствительным приемником и, соответственно, эталоном и образцом и по отнощению судят о величине коэффициентов отражения образца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 485325, кл. G 01 J 3/02, 1973. 2.Степанов Б. И. Основы спектроскопии отрицательных световых потоков. Минск, 1961, с. 47-48 (прототип).