Дозиметр енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону

Дозиметр енергетичної освітленості, який складається з датчиків, відповідних оптичних фільтрів, вимірювального блока, оснащеного мікроконтролером, рідкокристалічним індикатором та клавіатурою, який відрізняє ться тим, що як датчик ультрафіолетового випромінювання викорис 3 21448 ролер має функцію вибору режиму вимірювання: еритемної, бактерицидної складової ультрафіолетового випромінювання, або видимого випромінювання, а також функцію встановлення діапазону та час набору дози контрольованого випромінювання та вимірювання енергетичної освітленості. Запропоновано рішення, принципово нове для дозиметрів енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону, яке полягає у тому, що у якості датчика ультрафіолетового випромінювання використана радіометрична головка з фотодіодом на основі фосфіду галію, чутливу у діапазоні довжин хвиль 220-500нм, два світлофільтри оптимізовані на пропускання довжин хвиль окремо бактерицидної та еритемної ділянок спектру, а у якості датчика видимого випромінювання використана радіометрична головка, чутлива у видимого діапазону спектру, при цьому вимірювальний блок додатково містить перетворювач струм-напруга, а мікроконтролер має функцію вибору режиму вимірювання: еритемної, бактерицидної складової ультрафіолетового випромінювання, або видимого випромінювання, а також функцію встановлення діапазону та час набору дози контрольованого випромінювання та вимірювання енергетичної освітленості. На Фіг. наведена структурна схема запропонованого дозиметра енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону. Дозиметр складається з універсальної головки радіометричної (3) з комплектом світлофільтрів для вимірювання випромінювання у бактерицидній (220-280нм) та еритемній (280-400нм) областях спектру, відповідно (1) і (2) на Фіг. та радіометричної головки видимого діапазону спектру (4). До складу дозиметра також входять вимірювальний блок (5) з прецизійним регульованим перетворювачем струм-напруга (6), аналогово-цифровим перетворювачем (7), мікроконтролером (8), рідкокристалічним індикатором (9) та блоком клавіатури (10). Запропонований дозиметр енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону працює наступним чином. Після встановлення відповідного фільтру (1, 2) на радіометричну головку (3) за допомогою блоку клавіатури (10) встановлюються діапазони вимірювань - час набору дози ультрафіолетового випромінювання та її максимальна величина. Після цього головка з відповідним світлофільтром освітлюється потоком ультрафіолетового випромінювання, генерованого джерелом певного спектрального складу. Світлофільтр (1, або 2) пропускає оптичне випромінювання робочого діапазону довжин хвиль, наприклад бактерицидну складову. Потік, що потрапляє через відповідний світлофільтр на радіометричну головку (3), до складу якої входить відповідний фотодіод, чутливий до потрібного діапазону довжин хвиль, який генерує фотосигнал, відповідаючий певній енергії, що випромінюється у робочому діапазоні довжин хвиль. 4 Фотосигнал передається до вимірювального блоку (5), де, за допомогою перетворювачів струмнапруга (6), здійснюється його попереднє підсилення, оцифрування за допомогою аналоговоцифрового перетворювача (7) та розрахунок результуючого сигналу за допомогою міроконтролера (8), який визначає реальне значення енергетичної освітленості та енергетичної дози у вибраному діапазоні довжин хвиль, яке висвітлюється на рідкокристалічному індикаторі (9). Аналогічно вимірюється енергетична доза у видимій області спектру, але замість радіометричної головки ультрафіолетового діапазону (3) та її змінних світлофільтрів (1, 2) до вимірювального блоку (5) приєднується радіометрична головка (11), чутлива у видимому діапазоні спектру (380760нм). У запропонованій конструкції дозиметра енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону для вимірювання в ультрафіолетовому діапазоні спектру застосовано фотодіод на основі фосфіду галлію УФД20, розробки НВФ "Тензор", який відрізняється більш високим рівнем чутливості у порівнянні з відомими аналогами (щонайменше у півтора рази) [1, 4]. Окрім того, конструкція вузлів вимірювального блоку, зокрема перетворювача струм-напруга та аналогово-цифрового перетворювача дозволили здійснити реєстрацію діапазону вимірювань енергетичної дози (експозиції) у діапазоні 10 до 1·107Дж/м 2. При цьому не лінійність енергетичної характеристики дозиметра складає не більше ±1% у всьому діапазоні вимірювань. Додатковою функцією дозиметра є вимірювання енергетичної освітленості ультрафіолетового випромінювання у діапазоні від 1·10-3 до 1·103Вт/м 2. Нелінійність енергетичної характеристики дозиметра при вимірювання цього параметру також не перевищує ±1% у всьому діапазоні вимірювань. Таким чином, запропонований дозиметр енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону має розширений динамічний діапазон вимірювань енергетичної дози у порівнянні з відомими аналогами що найменше на чотири порядки, а енергетичної освітленості що найменше на два порядки. Окрім того, конструкція запропонованого дозиметра забезпечує здійснення вимірювань енергетичної дози у видимому діапазоні спектру. За своїми метрологічними параметрами запропонований дозиметр енергетичної освітленості ультрафіолетового діапазону повністю відповідає вимогам, що висуваються до засобів вимірювальної техніки, які застосовуються для контролю санітарних норм ультрафіолетового опромінювання людей на робочих місцях. Література: 1. http://www.apogee-inst.com. 2. Каталог Cole-Parmer Instrument Co., 2001/2002. С.2062-206. 3. http://www.coleparmer.com. 4. http://www.hamamatsu.com. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 21448 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601