Светопоглащающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к фотометрии и может найти применение в устройствах для измерения фотометрических параметров оптических деталей, а также при изттучении спектров комбинационного рассеяния. Известны светопоглощающие устройства, в которых в качестве светопоглошак шего материала используется пластинка черненного золота. Эти устройства имеют эффективность поглощения 99,5% fl-1 Однако поверхность черненного золота хрупкая и трудно сохраняемая, что вызывает большие неудобства в работе. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является светопоглощаюшее устройство, которое содержит поглощающий материал (диэлектрик) и основано на том, что поляризованный луч проходит без отражения через входную по верхность поглощающего диэлектрика, ориеитированную под углом Брюстера Г23. Недостатком известного устройства snaляется сильная зависимость величины поглощения от ориентации вектора поляризации, так как без отражения в поглощающую среду входит лищь компонента, лежащая в плоскости падения и падающая на входную поверхность строго под углом Брюстера. Как следует из анализа формул Френеля, ощибка в угле падения в 1,0 приводит к изменению отраженного (прощедшего) сигнала на ±О,15%, что приводит к резкому снижению эффективности светопоглощающегю устройства. Цель изобретения - обеспечение поглощения светового потока с произвольной поляризацией. Поставленная цель достигается тем, что светопоглощающее устройство со свв- топоглощаюшим материалом выполнено в виде замкнутой полости, имеющей входное отверстие, диаметр которого составляет не более 1/5 внутреннего размера полости, причем коэффициент отражения светопоглащающего материала составляет менее 5%.

На чертеже показано светопоглоша щее устройство, один из вариантов выполнения.

Светопоглошающее устройство состоит из светопоглощающей полости 1, сферической формы с входным отверстием 2. Полость 1, выполнена из светопоглощающего материала 3, например ультрафиолетового екла (УФС-1 или УФС-2), прозрачного только в УФ-области спектра и поглощающего во всех остальных областях.

Устройство работает следукяцим образом.

Световой поток 4 с произвольной поляризацией проходит входное отверстие 2 замкнутой полости 1 и падает на поверхность поглощающего 3. Сумманый коэффициент отражения У ФС составляет величину 5%, т.е. коэффициент поглощения , Непоглсщенная часть светового потока, отраженная внутренней поверхностью полости 1, поглощается вторично (95% от падающего) и т.д.

Через входное отверстие выходит обратно часть вощедщего светового потока, которую можно оцрнить как

-% т „ отб 6Х Р П

и 1

де 1

- интенсивности выхобых

вх дящего и входящего световсиго потока соответственно;

р - суммарный коэффициент отражения светопоглрщакнцего материала;

и Sj, - площади входного отот«верстия и замкнутой полости соотвёгсгвенно. Эффективность устройства можно опрёелить как

ШЬ р. 15..

Т,

ex

п

Например, при размерах сферы и входного отверстия 1).ф 10 см,1), 1,0 см

2,5 - 10 . 1$х

В то время, как эффективность известных устройств составляет 1:1 ООО - 1:5ОО, т.е. .

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерительных устройств за счет исключения влияния паразитного Нзлученкя с произвольной ориентацией вектора поляризации путем его поглощения и эффективность поглощения падающего излучения примерно в 4 раза по сравнению с известными.

Формула изобретения

Светопоглащающее устройство, содержащее светопоглощающий материал, отличающееся тем, что, с целью обеспечения поглощения светового потока с произвольной поляризацией, устройство выполнено в виде замкнутой полости, имеющей входное отверстие, диаметр которого составляет не более 1 /5 внутреннего размера полости, причем коэффициент отражения светопоглощающего материала составляет менее 5%,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Harris L. ancl Cuff к. RetEectance 0$ D6p05it3,aitia Some ottter Mojteriae of Lov lle$eeotance from 254 m/t to -ИОО V Dourncie o ttie opticae cx)8ie-ty u$ Amerioa,)oC.4b,Jb3.

P.bO , ЭУб. I I

a.et«rn an P.ft. 6re w3ier auorC bitrWtrap. Appe.Optics voe.ib.JAS, l57t,977