SU1543308A1 - Device for measuring absolute coefficients of mirror reflection - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению. Цель изобретени  - повышение точности измерени  и упрощение конструкции устройства. Устройство содержит источник излучени  1, компенсаторы 2,3, неподвижные зеркала 4,5 и 6, фотоприемник 7, подвижное зеркало 8, криостат 9 с исследуемым образцом 10 и входным окном 11. Световой поток от источника излучени  1 попеременно направл етс  на два световых канала подвижным зеркалом 8. При измерении интенсивности падающего луча световой поток падает на зеркало 4, отражаетс  от него на вогнутое зеркало 5, отражаетс  от него и падает на фотоприемник 7. При измерении интенсивности отраженного луча световой поток от источника 1 падает на подвижное зеркало 8, отражаетс  от него, через окно криостата 9 падает на образец 10, отражаетс  от него под углом, близким к нормальному, падает на зеркало 6 и затем на фотоприемник 7. Углы падени  светового луча на зеркала 4 и 8 равны, равны также углы падени  света на зеркала 5 и 6, как равны и углы падени  света, поступающего от этих зеркал на фотоприемник 7. Повышение точности измерени  достигаетс  за счет повышени  частоты коммутации оптических каналов подвижным зеркалом 8. 1 ил.This invention relates to an optical instrument. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and simplify the design of the device. The device contains a radiation source 1, compensators 2.3, fixed mirrors 4.5 and 6, a photodetector 7, a movable mirror 8, a cryostat 9 with the test sample 10 and an entrance window 11. The light flux from the radiation source 1 is alternately directed to two light channels Moving mirror 8. When measuring the intensity of the incident beam, the luminous flux falls on the mirror 4, reflects from it on the concave mirror 5, reflects from it and falls on the photodetector 7. When measuring the intensity of the reflected beam, the luminous flux from the source 1 falls on the moving the mirror 8 is reflected from it, through the window of the cryostat 9 falls on the sample 10, is reflected from it at an angle close to normal, falls on the mirror 6 and then on the photodetector 7. The angles of incidence of the light beam on mirrors 4 and 8 are equal, the angles are also equal the incidence of light on mirrors 5 and 6, as well as the angles of incidence of light coming from these mirrors to the photodetector 7. Increasing the measurement accuracy is achieved by increasing the switching frequency of the optical channels of the movable mirror 8. 1 Il.

Description

кала 4 и 8 установлены так, что равны углы падени  света на них; зеркала 5 и 6 установлены так, что равны углы падени  света на них, а также равны углы падени  отраженного от них света на фотоприемник 7.Cala 4 and 8 are set so that the angles of incidence of light on them are equal; mirrors 5 and 6 are set so that the angles of incidence of the light on them are equal, and the angles of incidence of the light reflected from them on the photodetector 7 are also equal.

Зеркала 5 и 6 могут быть выполнены сферическими дл  фокусировки излуче- ни  на фотоприемнике 7.Mirrors 5 and 6 can be made spherical to focus the radiation on the photodetector 7.

Ближайша  к зеркалу 8 плоскость компенсатора 2 расположена на пути оси падающего светового пучка на том же рассто нии от зеркала 8 и составл ет с осью пучка тот же угол, что и внешн   плоскость входного оптического окна 11 криостата по отношению к оси пучка, отраженного от зеркала 8.The plane of the compensator 2 nearest to the mirror 8 is located on the axis of the incident light beam at the same distance from the mirror 8 and makes the same angle with the beam axis as the external plane of the input optical window 11 of the cryostat with respect to the beam axis reflected from the mirror eight.

ток от источника 1 излучени  падает на подвижное зеркало 8, отражаетс  от него, проходит входное окно 11 криостата 9 и падает на образец 10, отражаетс  от него под углом, близким к нормальному, еще раз проходит входное окно 11 и направл етс  на зеркало 6, отражаетс  от него и падает на фотоприемник 7.the current from the radiation source 1 falls on the movable mirror 8, is reflected from it, passes the entrance window 11 of the cryostat 9 and falls on the sample 10, reflects from it at an angle close to normal, passes the input window 11 again and sends it to the mirror 6, reflects from it and falls on the photodetector 7.

Величина абсолютного коэффициента зеркального отражени  определ етс  из отношени  сигналов фотоприемника при регистрации отраженной и падающей интенсивности светового луча и осуществл етс  в электронном блоке обработки сигналов (не показан).The magnitude of the absolute specular reflection coefficient is determined from the ratio of the photodetector signals when registering the reflected and incident intensity of the light beam and is carried out in an electronic signal processing unit (not shown).

Повышение точности измерени  и упрощение конструкции,устройства обуImproving measurement accuracy and simplifying the design, equipment

Рассто ние и угол по оси падающего 2п словлено тем, что устройство содержитThe distance and angle along the axis of the incident 2n is due to the fact that the device contains

единственный подвижный элемент - зеркало 8. Этб позвол ет повысить частоту коммутации оптических каналов, что в свою очередь, снижает погрешности измерени , св занные с нестабильностью источника 1 излучени .the only moving element is the mirror 8. Etb allows to increase the switching frequency of the optical channels, which in turn reduces the measurement errors associated with the instability of the radiation source 1.

пучка от точки фокусировки света до ближайшей плоскости компенсатора 3 те же, что и рассто ние и угол по оси отраженного от образца 10 пучка до внутренней плоскости входного оп- тического окна 11. Толщина и материал компенсаторов и входного оптичекого окна 11 одинаковые.The beam from the focusing point of the light to the nearest plane of the compensator 3 is the same as the distance and angle along the axis of the beam reflected from sample 10 to the inner plane of the input optical window 11. The thickness and material of the compensators and the input optical window 11 are the same.

Удовлетворение изложенных требований позвол ет сформировать два идентичных канала измерени  с высоко частотой коммутации и одинаковое уменьшенное изображение источника излучени  на поверхности фотоприемни кэ.Meeting the above requirements allows two identical measurement channels with a high switching frequency and the same reduced image of the radiation source on the photoreceiver surface to be formed.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Световой поток от источника излучени  1 попеременно направл етс  на два канала подвижным зеркалом 8. При измерении интенсивности падающего луча (пунктирна  лини ) световой поток проходит компенсаторы 2 и 3 и падает на зеркало k, отражаетс  от него и падает на зеркало 5, отражаетс  от него и падает на фотоприемник 7. При измерении интенсивности отраженного луча световой поThe luminous flux from the radiation source 1 is alternately directed to two channels by a movable mirror 8. When measuring the intensity of the incident beam (dotted line), the luminous flux passes through the compensators 2 and 3 and falls on the mirror k, reflects from it and falls on the mirror 5, reflects from it and falls on the photodetector 7. When measuring the intensity of the reflected beam of light

словлено тем, что устройство содержитsaid that the device contains

0 0

5 five

5five

00

единственный подвижный элемент - зеркало 8. Этб позвол ет повысить частоту коммутации оптических каналов, что, в свою очередь, снижает погрешности измерени , св занные с нестабильностью источника 1 излучени .the only moving element is the mirror 8. Etb allows to increase the switching frequency of the optical channels, which, in turn, reduces the measurement errors associated with the instability of the radiation source 1.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  измерени  абсолютных коэффициентов зеркального отражени , содержащее источник излучени , оптическую систему дл  формировани  двух разделенных во времени оптических каналов одинаковой длины, включающую две идентичные пары зеркал, причем первые по входу излучени  зеркала в каждой паре установлены под равными углами к оптической оси устройства , компенсаторы и фотоприемник, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и упрощени  конструкции устройства, первое зеркало в первой паре выполнено подвижным, первое зеркало во второй паре - неподвижным, а вторые зеркала и фотоприемник расположены под равными углами к оптическим ос м каналов.Apparatus of the Invention A device for measuring absolute coefficients of specular reflection, comprising a radiation source, an optical system for forming two time-separated optical channels of the same length, including two identical pairs of mirrors, the first at the entrance radiation of a mirror in each pair set at equal angles to the optical axis of the device , compensators and photodetector, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy and simplify the design of the device, the first mirror in the first pair you the first mirror in the second pair is fixed, and the second mirrors and the photodetector are located at equal angles to the optical axes of the channels.