[LT] Išradimas priklauso optikos sričiai ir gali būti panaudotas medžiagų absorbcijos koeficiento priklausomybės nuo bangos ilgio, temperatūros ir kitų parametrų nustatymui.@Išradimo tikslas - padidinti medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo tikslumą.@Šis tikslas pasiekiamas tuo, kad siūlomo matavimo būdo ir įrenginio dėka visi trys matuojami dydžiai (I0 - krintančios į tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas, IT - praėjusios tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas, IR - atsispindėjusios nuo tiriamosios medžiagos šviesos intensyvumas) matuojami kartu ir, keičiant norimą parametrą, nustatoma absorbcijos koeficiento priklausomybė nuo šio parametro.@Įrenginys susideda iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje patalpinto optinio komutatoriaus su pirmu veidrodėliu, abiejų iš minėto komutatoriaus išeinančių spindulių kelyje patalpintos matavimo kameros bei šviesos detektoriaus. Matavimo kameroje abiejų spindulių kelyje įtaisoma po atspindžio prizę, keičiančią spindulius vietomis. Spindulio kelyje tarp tos atspindžio prizmės, kuri nukreipia nuo bandinio atsispindėjusį spindulį į detektorių, ir bandinio talpinamas antrasis veidrodėlis.
[EN]
[0001] Išradimas priklauso optikos sričiai ir gali būti taikomas medžiagų absorbcijos koeficiento spektrinėms charakteristikoms matuoti, ypač tokioms, kurių spektras labai sudėtingas.
[0002] Žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas, susidedantis iš krintančios į medžiagą šviesos intensyvumo Io matavimo, praėjusios medžiagą šviesos intensyvumo It matavimo, atsispindėjusios nuo medžiagos šviesos intensyvumo Ir matavimo ir, žinant medžiagos storį d, absorbcijos koeficiento K apskaičiavimo, taikant lygtį:
[0003]
[0004] Žvinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginys, sudarytas iš monochromatinio šviesos šaltinio, matavimo kameros bei šviesos detektoriaus (Spektrofotometras CO-46 - techninis aprašymas ir eksploatacinės instrukcijos, Leningradas, LOMO, 1982 m.).
[0005] Šio absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio didžiausias trūkumas tas, kad atskirai matuojant tris dydžius - krintančios šviesos intensyvumą Io, atsispindėjusios šviesos intensyvumą Ir ir praėjusios šviesos intensyvumą It - atsiranda sunkumų išlaikyti tas pačias sąlygas, pvz., temperatūrą, bangos ilgį ir pan.
[0006] Artimiausias žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas, kurį sudaro periodiškas šviesos spindulio nukreipimas dviem optiškai ekvivalentiškais, tačiau skirtingais keliais, pastatymas bandinio viename iš paminėtų kelių, abiem keliais sklindančių spindulių nukreipimas į vieną tašką, kuriame vykdomas šviesos intensyvumo registravimas (Instrukcija po eksploatacii IK-Spektrofotometry SPECORD M80/85. Kombinat VEB Carl Zeiss JENA, DDR, 1984, 9-122 p.). Vieno iš spindulių sklidimo kryptis pakeičiama taip, kad į detektorių periodiškai patektų atsispindėję nuo bandinio ir įkritę į tiriamąją medžiagą šviesos spinduliai. Šių signalų santykis yra proporcingas šviesos atspindžio koeficientui R. Absorbcijos koeficientas K apskaičiuojamas taikant lygtį: K = llnl-R,
[0007] d
[0008] Artimiausias žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginys sudarytas iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje pastatyto komutatoriaus su pirmuoju slankiojančiu veidrodėliu, matavimo kameros, išėjimo komutatorius su antru slankiojančiu veidrodėliu ir šviesos detektoriaus (Instrukcija po eksploatacii IK-Spektrofotometry SPECORD M80/85. Kombinat VEB Carl Zeiss JENA, DDR, 1984,9-122 p.).
[0009] Šio absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio didžiausias trūkumas tas, kad atskirai matuojami šviesos atspindžio koeficientas R ir šviesos pralaidumo koeficientas T. Šis trūkumas ypač reikšmingas matuojant absorbcijos koeficientą segnetoelektrikuose superlaidininkuose fazinių virsmų srityje, kur yra stipri atspindžio koeficiento R ir pralaidumo koeficiento T priklausomybė nuo temperatūros, kurios maži pokyčiai atskiruose matavimuose duoda didelius matuojamų dydžių skirtumus.
[0010] Išradimo tikslas - padidinti medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo tikslumą.
[0011] Šis tikslas pasiekiamas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdu, susidedančiu iš monochromatinės šviesos spindulio komutavimo dažniu co dviem skirtingais keliais, šviesos detektavimo ir medžiagų absorbcijos koeficiento apskaičiavimo taikant formulę. Skirtingais keliais atėję spinduliai matavimo kameroje sukeičiami vietomis. Spindulių susikirtimo vietoje statomas bandinys ir spinduliai dažniu co, bet užskubančiu faze 1/3 T, kur T -
[0012] periodas, komutuoja į detektorių, o medžiagų absorbcijos koeficientas skaičiuojamas pagal formulę:
[0013] Šis tikslas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginyje, susidedančiame iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje patalpinto optinio komutatoriaus su pirmu veidrodėliu, abiejų iš minėto komutatoriaus išeinančių spindulių kelyje patalpintos matavimo kameros bei šviesos detektoriaus ir antrojo veidrodėlio. Matavimo kameroje abiejų spindulių kelyje po atspindžio prizmę, keičiančią spindulius vietomis. Spindulio kelyje tarp tos atspindžio prizmės, kuri kreipia nuo bandinio atsispindėjusi spindulį į detektorių, ir bandinio talpinamas antrasis veidrodėlis.
[0014] Siūlomo medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio dėka visi trys matuojami dydžiai ( krintančios į bandinį šviesos intensyvumas I0, perėjusios bandinį šviesos intensyvumas It ir atsispindėjusios nuo bandinio šviesos intensyvumas Ir) matuojami kartu ir keičiant norimą parametrą
[0015] ( bangos ilgį, temperatūrą ir pan.) nustatome absorbcijos koeficiento priklausomybę nuo šio parametro.
[0016] Išradimas iliustruojamas brėžiniais, kur Fig. 1 vaizduoja įrenginio struktūrinę schemą, Fig. 2 - pirmojo ir antrojo veidrodėlio slankiojimo amplitudžių laiko diagramos.
[0017] Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas susideda iš monochromatinės šviesos spindulio komutavimo dažniu © dviem skirtingais keliais į matavimo kamerą, kurioje skirtingais keliais atėję minėti spinduliai sukeičiami vietomis. Tų spindulių kelių susikirtimo vietoje talpinamas bandinys ir spinduliai dažniu ©, bet užskubančiu faze 1/ 3 T ( kur T - periodas) komutuojami, detektuojami ir pagal gautus šviesos intensyvumus medžiagų absorbcijos koeficientas K apskaičiuojamas pagal lygtį ( 1) :
[0018] Siūlomą įrenginį sudaro monochromatinis šviesos šaltinis 1, šviesos spindulio komutatorius 2, kreipiantis spindulį dviem skirtingais keliais, pirmasis slankiojantis veidrodėlis 3, matavimo kameroje 4 esančios dvi atspindžio prizmės 5 ir 6, sukeičiančios spindulių skilimo kelius vietomis, antrasis slankiojantis veidrodėlis 7, šviesos detektorius 8 ( Fig. 1). Tiriamasis bandinys 9 talpinamas dviejų spindulių susikirtimo vietoje.
[0019] Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas realizuojamas šiuo būdu: monochromatinės šviesos spindulys, išėjęs iš šviesos šaltinio 1, patenka į šviesos spindulio komutatorių 2, kuriame įtaisytas pirmasis, slankiojantis dažniu co, veidrodėlis 3, kuriuo spindulys periodiškai kreipiamas vienu ar kitu sklidimo keliu į matavimo kamerą 4. Matavimo kameroje dviem atspindžio prizmėmis 5 ir 6, patalpintomis abiejuose galimuose šviesos sklidimo keliuose, šviesos spindulių sklidimo keliai sukeičiami vietomis ir antruoju veidrodėliu 7, slankiojančiu tuo pačiu dažniu ©, kaip ir pirmasis veidrodėlis 3, bet skirtinga pradine faze, kreipiami skirtingais keliais atėję spinduliai į šviesos detektorių 8. Tiriamasis bandinys 9 talpinamas matavimo kameroje 4, spindulių susikirtimo vietoje.
[0020] Laiko momentu ti veidrodėlis 3 yra spindulio sklidimo kelyje, o veidrodėlis 6 - ne. Tuomet spindulys iš šviesos šaltinio 1 į detektorių 8 patenka pereidamas tiriamąjį bandinį 9 ir jo intensyvumas It ( Fig. 2).
[0021] Laiko momentu t2 veidrodėlis 3 patraukiamas iš spindulių sklidimo kelio, o veidrodėlis 6 yra spindulio sklidimo kelyje. Tuomet šviesos spindulio, patenkančio į detektorių 8, intensyvumas Iq.
[0022] Laiko momentu t3 veidrodėliai 3 ir 6 patraukti iš spindulių sklidimo kelio. Šviesos spindulys iš šviesos šaltinio 1 į detektorių 8 patenka atsispindėdamas nuo bandinio 9 ir jo intensyvumas Ir.
[0023] Pagal detektuotus intensyvumus It, Io, Ir ir įvertina absorbcijos koeficientus panaudojant ( 1) lygtį.
[0024] Tokiu būdu siūlomo matavimo būdo ir įrenginio dėka visi trys matuojami dydžiai ( krintančios į tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas - Io perėjusios tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas - It ir atsispindėjusios nuo tiriamos medžiagos šviesos intensyvumas - Ir) matuojami kartu, dėl to eliminuojama paklaida, atsirandanti dėl skirtingų sąlygų ir padidinamas absorbcijos koeficiento matavimo tikslumas.
1. Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas, susidedantis iš monochromatinės šviesos spindulio komutavimo dažniu co dviem skirtingais keliais, šviesos detektavimo ir medžiagų absorbcijos koeficiento apskaičiavimo taikant formulę, besiskiriantis tuo, kad skirtingais keliais atėjusius spindulius matavimo kameroje sukeičia vietomis, spindulių susikirtimo vietoje stato bandinį ir spindulius dažniu co, užskubančiu faze 1/ 3 T, kur T - periodas, komutuoja į detektorių, o medžiagų absorbcijos koeficientą skaičiuoja pagal formulę:
2. Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginys, susidedantis iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje patalpinto optinio komutatoriaus su pirmu veidrodėliu, abiejų iš minėto komutatoriaus išeinančių spindulių kelyje patalpintos matavimo kameros bei šviesos detektoriaus ir antrojo veidrodėlio, besiskiriantis tuo, kad matavimo kameroje abiejų spindulių kelyje yra po atspindžio prizmę, keičiančią spindulius vietomis, spindulio kelyje tarp tos atspindžio prizmės, kuri kreipia nuo bandinio atsispindėjusi spindulį į detektorių, ir bandinio patalpintas antrasis veidrodėlis.