Ультрафиолетовый спектральный озонометр

 

Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано для измерения общего содержания озона и других малых газовых составляющих атмосферы, имеющих полосы поглощения в ультрафиолетовом диапазоне длин волн 290-400 нм. Цель изобретения - повышене точности измерений за счет повышения их энергетичности и минимизации влияния рассеянного атмосферой излучения. Осветительный объектив, установленный перед входной щелью монохроматора, выполнен в виде набора идентичных оптических элементов, расположенных по высоте входной щели монохроматора и разделенных непрозрачными прослойками, выполненными в виде пленки черни. Каждый оптический элемент выполнен в виде части линзы с прямоугольным поперечным сечением, передняя грань которой является элементом сферической поверхности с фокусным расстоянием F=B/2 TG L/2, где B - ширина входной щели, α - угловой размер Солнца. Ширина элемента A=F<SP POS="POST">.</SP>β, где β - входная апертура монохроматора, а его длина от сферической поверхности до задней плоской грани равна фокусному расстоянию F. Количество оптических элементов определяется соотношением H/B, где H - высота входной щели монохроматора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯУ„„151 99

w4 i, О И i/Îi

I б

2,!

OnVCAHVE ИЗOБPP-Т-ГЛИЦ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4375021/24-10 (22) 04. 1 2.87 (46) 23.10.89. Бюл. И 39 (71) Центральная аэрологическая обсерватория и Научна-исследовательский, институт прикладных физических проблем (72) В.M. Дорохов, В.Н, Досов, А.Н. Красовский, Л.Ч. Неверович, А.В.Панкратов и Л.Н.Турышев (53) 551.508(088.8) (56) Бектурганов Б.К., Иванов .А.И

Коровченко В.H. Спектрофотометроэонометр на базе кварцевого монохроматора 7ТНР-4.-Вопросы физики твердого тела и оптики, Алма-Ата, l 982, с. 12-18. (54) УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ

ОЗОНОМЕТР (57) Изобретение относится к области метеорологического приборостроения и может быть использовано для измерения общего содержания озона и других малых газовых составляющих, атмосферы, имеющих полосы поглощения в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. 290-400 нм. Цель изобреИзобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано для измерения общего содержания озона (ОСО) и других малых газовых составляющий (1"П С) атмосферы, имеющих полосы поглощения в ультрафиолетовом диапазоне длин волн 290-400 нм.

Цель изобретения — повьппение точности измерений 000 и малых газовых тети — повьппепие точностn измерений зз счет повышения их энергетичности и минимизации влияния рассеянного атмосферой излучения . ОсветиTF.ï ныл» объектив, установленный перед входной щелью монохроматора, выполнен в виде набора идентичных опт. ческих элементов, расположенных ло высоте входной щели монохроматора и раздсленных непрозрачными прослойками, выполненными в виде пленки черни. Каждый оптический элемент

abBIoJIHeH в виде части линзы с прямоугольным поперечным сечением, передняя грань которой явгяется элементом сферической поверхности с фокусным расстоянием f = Ь/? tg el/2, где b — ширина входной щели, о(- угловой размер Солнка. Ширина элемента а = f p, где р — входная апертура монохроматора, а его длина от сферической поверхности до задней плоской грани равна фокусному расстоянию f Количество ог,тических элементов определяется соотношением Н/Ь, где Н вЂ” высота входной щели монохроматора. I з.п. ф-лы, 1 ил. составляющих атмосферы эа счет повьнпения энергетичности измерений и минимизации влияния рассеянного атмосферой излучения.

На чертеже приведена блок-схема

3 уль трафиолетового спектрального озонометра с осветительным объективом.

Озонометр содержит осветительный объектив l, монохроматор 2 с входной щелью 3, приемник 4 излучения, блок

1516999

5 регистрации и обработки данных.

При этом осветительный объектив выполнен в виде набора оптичЕских элементов 6 с непрозрачными прослойка5 ми 7.

Озонометр работает следующим образом.

Излучение Солнца освещает входную щель монохроматора. Так как источник 1р излучения - Солнце с угловыми разме" рами d, то каждый оптический элемент 6 передает максимум принимаемой солнечной энергии тогда, когда диаметр построенного им изображения

Солнца равен ширине входной щели монохроматора. Это требование выполняется в том случае, когда фокусное расстояние элемента f равно

Ь

О)

2О

2 t g о6 где b — ширина входной щели монохроматора.

Ширина а оптического элемента составляет величину Г ° 6, где рвходное относительное отверстие монохроматора. Чтобы не создавалось разрывов в заполнении входной щели по высоте, оптические элементы должны располагаться на межцентровом расстоянии, равном ширине щели, т.е. толщина оптического элемента

6 равна ширине щели монохроматора b.

Дпя того, чтобы составленные оптические элементы осветительного объек- Ç5 тива не работали на соседние участки входной щели монохроматора, они разделяются непрозрачными для принимаемого излучения прослойками. В этом случае поле зрения всей осветительной системы (осветительного объектива) ограничено видимым угловым размером регистрируемого источника.

Следовательно, в монохроматор озонометра не попадает рассеянный свет атмосферы вне углового поля зрения А, Это позволяет улучшить точность определения 0С0 эа счет исключения ошибок расчета, связанных с мешающим рассеянным светом атмосферы, и одновременно повысить энергетические показатели предлагаемого оэонометра за с«етколного заполнения входной щели монохроматора по высоте °

Формула изобретения

) . Ультрафиолетовый спектральный озонометр, содержащий осветительный объектив, установленный перед входной щелью монохроматора, приемник излучения, блок регистрации и обработки, о т л и ч,а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет повышения энергетичности измерений и минимизации влияния рас" сеянного атмосферой излучения, осветительный объектив выполнен в виде набора идентичных оптических элементов, разделенных непрозрачными прослойками, и расположенных по высоте входной щели монохроматора, причем каждый оптический элемент выполнен в виде части линзы с прямоугольным поперечным сечением, передняя грань которой выполнена в виде элемента сферической поверхности с фокусным расстоянием

f Ь/2tgo(/2, где Ь вЂ” ширина входной щели; с(- угловой размер Солнца, ширина элемента равна f р, где р вхбдная апертура монохроматора, а его длина от сферической поверхности до задней плоской грани равна фокусному расстоянию f, толщина равна ширине входной щели Ь, а их количество равно Hjb, где Н вЂ” высота входной щели, 2. Озонометр по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что непрозрачные прослойки осветительного объектива выполнены в виде пленки черни, нанесенной на грани оптических элементов, разделяющие элементы в наборе.

1516999

Составитель Е, Трофимов

Редактор И. Горная Техред Jj.îëèéíûê

Ко р рек тор T .11ал е и

Заказ 6389/50 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 01