Дифузний випромінювач

Винахід відноситься до фотометрії, а саме до дифузних випромінювачів - робочих засобів вимірювання і може бути використаний, зокрема, для градуювання та метрологічної атестації фотометричних пристроїв з широким діапазоном значень кутових полів: від гранично малих для яскравомірів до 2p - для вимірювачів освітленості. З рівня техніки відома система для керування спектральним розподіленням випромінювання, що містить зовнішнє джерело випромінювання, блок колімації випромінювання, матричний модулятор світла та інтегруючу сферу з ви хідним отвором, що виконує функції вторинного випромінювача [1]. Недоліком такого випромінювача є недостатня однорідність яскравості у перерізі вихідного отвору, обумовлена зміною ходу променів, що проходять через інтегруючу сферу при регулюванні яскравості. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого є дифузний випромінювач, що містить інтегруючу сфер у з високовідбиваючим покриттям внутрішньої поверхні, з вбудованим джерелом випромінювання чи з вхідним отвором для зовнішнього джерела випромінювання та з вихідним отвором, спряженим з вхідним отвором другої інтегруючої сфери з таким самим складом внутрішнього покриття, що і покриття першої інтегруючої сфери та з вихідним отвором, що є оптично спряженим з фотоприймальним пристроєм, при цьому між вихідним отвором першої інтегруючої сфери та вхідним отвором другої інтегруючої сфери встановлена змінна діафрагма з каліброваним отвором, що виконана у вигляді круглої пластинки, протилежні сторони якої мають форму сферичної поверхні і вкриті покриттям того самого складу, що і покриття внутрішніх поверхонь інтегруючи х сфер [2]. Недоліком такого дифузного випромінювача є зміна фотометричних характеристик інтегруючих сфер при зміні діафрагм, що призводить до зміни площі високовідбиваючих поверхонь, і в наслідок цього до похибок при калібруванні фотоприймального пристрою. Це стає зрозумілим із виразу, що описує величину освітленості внутрішньої поверхні інтегруючої сфери з отвором [3]: Ф 1 Eсф = 0 · А сф æ А отв ö ÷ 1- r ç1 ç А сф ÷ è ø, де Ф0 - променевий потік, що входить у інтегруючу сферу; Аcф - площа внутрішньої поверхні інтегруючої сфери; Аотв - площа отвору в інтегр уючій сфері; r - коефіцієнт відбивання внутрішньої поверхні інтегруючої сфери. У відомому дифузному випромінювачі [2] поверхні змінної діафрагми, що вкриті високовідбиваючим покриттям, являються елементами поверхонь першої та другої інтегр уючи х сфер. При цьому ефективна площа високовідбиваючих поверхонь інтегруючи х сфер визначається розмірами отвору діафрагми, який приймає різні значення. Як видно з приведеного виразу, зміна величини отвору в діафрагмі призводить не тільки до каліброваної зміни потоку, що проходить із однієї інтегруючої сфери у іншу, але й до неврахованої зміни освітленості всередині першої та другої інтегруючи х сфер за рахунок зміни їх ефективної площі високовідбиваючих поверхонь, що в свою чергу викликає похибку калібрування фотоприймального пристрою. Задачею запропонованого винаходу є підви щення точності калібрування фотоприймальних пристроїв за рахунок зменшення похибки, що зумовлена зміною ефективної площі високовідбиваючих поверхонь інтегруючи х сфер при зміні діафрагм з різними каліброваними отворами. Вказана задача досягається шляхом створення дифузного випромінювача, що містить інтегруючу сферу з високовідбиваючим покриттям внутрішньої поверхні, з вбудованим джерелом випромінювання чи з вхідним отвором для зовнішнього джерела випромінювання та з вихідним отвором, спряженим з вхідним отвором другої інтегруючої сфери з таким самим складом внутрішнього покриття, що і покриття першої інтегруючої сфери та з ви хідним отвором, оптично спряженим з фотоприймальним пристроєм, при цьому між вихідним отвором першої інтегруючої сфери та вхідним отвором другої інтегруючої сфери встановлена змінна діафрагма з каліброваним отвором. При цьому, згідно з винаходом, на поверхні діафрагми нанесено поглинаюче покриття. Технічний результат при реалізації запропонованого винаходу полягає у тому, що за рахунок використання поглинаючого покриття змінних діафрагм величина ефективної площі високовідбиваючих поверхонь інтегруючи х сфер незалежно від величини каліброваного отвору змінної діафрагми є постійною, в наслідок чого зменшується похибка калібрування фотоприймальних пристроїв. На кресленні представлена схема дифузного випромінювача. Дифузний випромінювач складається з двох інтегруючих сфер 1 і 2, внутрішня поверхня яких вкрита високовідбиваючою речовиною (наприклад, ВаSO4, MgO, порошок Ф-4п та ін.). Інтегруюча сфера 1 містить джерела випромінювання 3 (наприклад, у вигляді ламп типу КГМ). Інтегруюча сфера 2 розташована по відношенню до інтегруючої сфери 1 так, що вихідний отвір 4 інтегруючої сфери 1 співпадає з вхідним отвором 5 інтегруючої сфери 2, а вихідний отвір 6 інтегруючої сфери 2 розташований по вісі, що перпендикулярна до вісі вхідного отвору 5. Між вихідним отвором 4 інтегруючої сфери 1 та вхідним отвором 5 інтегруючої сфери 2 розташована змінна діафрагма 7, що містить поглинаюче покриття (чорна глибокоматова емаль), з каліброваним отвором 8. Дифузний випромінювач працює наступним чином. Випромінювання від джерел випромінювання 3 надходить до інтегруючої сфери 1 та за рахунок багатократних відбивань рівномірно розподіляється по поверхні, створюючи освітленість Е. Після чого до інтегруючої сфери 2 через отвір 8 надходить потік випромінювання: Ф=Е1·Аотв , де Аотв - площа каліброваного отвору. Потік випромінювання, що пройшов, рівномірно розподіляється по інтегруючій сфері 2, створюючи на її поверхні освітленість Е2. Випромінювання, що виходить із інтегруючої сфери 2 повністю заповнює кутове поле фотоприймального пристрою, що калібрують, який поміщають у вихідному отворі 6 інтегруючої сфери 2, а величина потоку, що входить в пристрій, що калібрують, буде пропорційна площі каліброваного отвору 8 змінної діафрагми 7. У запропонованому дифузному випромінювачі енергетична яскравість L вихідного отвору 6 другої інтегруючої сфери 2 буде залежати тільки від площі каліброваного отвору змінної діафрагми, так як для кожної з інтегруючих сфер діафрагма буде постійним поглинаючим елементом, за рахунок чого величина ефективної площі високовідбиваючих поверхонь інтегруючих сфер буде постійною при будь-якій змінній діафрагмі з будь-яким по величині каліброваним отвором. Література: 1. Міжнародна заявка PCT/US97/11585, кл. G01J3/12, 1998 2. Патент Росії № 1804594, кл. G01J1/10, 1/04, G01N21/47, 1993 3. Гуревич М.М. Фотометрия. Л.: Энергоатомиздат, 1983, 272с.