[go: up one dir, main page]

RU2260777C2 - Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density - Google Patents

Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density Download PDF

Info

Publication number
RU2260777C2
RU2260777C2 RU2002107001/28A RU2002107001A RU2260777C2 RU 2260777 C2 RU2260777 C2 RU 2260777C2 RU 2002107001/28 A RU2002107001/28 A RU 2002107001/28A RU 2002107001 A RU2002107001 A RU 2002107001A RU 2260777 C2 RU2260777 C2 RU 2260777C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
materials
transmission spectra
determination
visible area
Prior art date
Application number
RU2002107001/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002107001A (en
Inventor
Э.В. Шаталов (RU)
Э.В. Шаталов
Н.И. Алимов (RU)
Н.И. Алимов
С.В. Попов (RU)
С.В. Попов
Р.А. Муканов (RU)
Р.А. Муканов
В.И. Холстов (RU)
В.И. Холстов
Original Assignee
Войсковая часть 61469 МО РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 61469 МО РФ filed Critical Войсковая часть 61469 МО РФ
Priority to RU2002107001/28A priority Critical patent/RU2260777C2/en
Publication of RU2002107001A publication Critical patent/RU2002107001A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2260777C2 publication Critical patent/RU2260777C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: research of materials with variable optical density with the aid of optoelectronic aids, in particular, creation of instrumental methods for determination of transmission spectra in the visible area of protective materials of means of individual protection of eyes against high-intensive thermal injurious factors such as luminous radiation of an explosion, for example, of a nuclear one, etc.
SUBSTANCE: use is made of a video camera with a spectrometric cap and a video recording of the light pulse from the source of optical radiation simulating a high-energy burst radiation that has passed through the protective material of means of individual protection of eyes.
EFFECT: provided research in determination of transmission spectra in the visible area of protective materials in the conditions of action of highly intensive optical radiations, as well as of their variation during the process.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области исследования материалов с переменной оптической плотностью с помощью оптико-электронных средств, а именно к созданию инструментальных способов определения спектров пропускания в видимой области защитных материалов средств индивидуальной защиты глаз (СИЗГ) от высокоинтенсивных термических поражающих факторов (ТПФ), к которым относятся световое излучение взрыва, например ядерного, и т.п.The invention relates to the field of research of materials with variable optical density using optoelectronic means, and in particular to the creation of instrumental methods for determining the transmittance spectra in the visible region of protective materials for personal eye protection (SIZG) from high-intensity thermal damaging factors (TPF), which light from an explosion, such as a nuclear explosion, etc.

Известны способы определения спектров пропускания защитных материалов для СИЗГ в условиях воздействия оптического излучения путем применения парка спектрального оборудования оптического диапазона, реализующего различные аналитические методы - атомно-абсорбционный, атомно-эмиссионный, атомно-флуоресцентный, спектрофлуоресцентный /1/.Known methods for determining the transmission spectra of protective materials for SIZG in conditions of exposure to optical radiation by using a fleet of spectral equipment of the optical range that implements various analytical methods - atomic absorption, atomic emission, atomic fluorescence, spectrofluorescence / 1 /.

Однако данные способы не могут быть реализованы в условиях воздействия высокоинтенсивных термических поражающих факторов. Кроме того, применение известных способов определения спектральных характеристик оптически полупрозрачных материалов не позволяет проводить оценку изменения защитных свойств образцов во времени процесса воздействия реального (или моделируемого) термического поражающего фактора.However, these methods cannot be implemented under the influence of high-intensity thermal damaging factors. In addition, the use of known methods for determining the spectral characteristics of optically translucent materials does not allow an assessment of the change in the protective properties of samples over time of the process of exposure to a real (or simulated) thermal damaging factor.

Задачей настоящего изобретения является разработка технического решения, обеспечивающего возможность проведения оценки спектров пропускания в видимой области материалов СИЗГ в условиях воздействия высокоинтенсивных оптических излучений, а также их изменения во времени процесса.The objective of the present invention is to develop a technical solution that provides the possibility of assessing the transmission spectra in the visible region of the SIZG materials under the influence of high-intensity optical radiation, as well as their changes in time of the process.

Поставленная задача решается путем применения видеокамеры со спектрометрической насадкой ВФУ-1 /2/ и осуществления видеорегистрации светового импульса от источника оптического изучения, прошедшего через защитный материал СИЗГ.The problem is solved by using a video camera with a spectrometric nozzle VFU-1/2 / and performing video recording of the light pulse from the source of the optical study, passed through the protective material SIZG.

Сформированный видеосигнал поступает через устройство ввода в компьютер с платой оцифровки, обеспечивающей его преобразование из аналоговой формы в цифровую.The generated video signal is transmitted through the input device to the computer with a digitizing board, which ensures its conversion from analog to digital form.

После этого проводится обработка оцифрованного изображения, которая заключается в определении с помощью стандартного графического редактора Adobe Photoshop 4.0 /3/ параметров R, G и В изображения спектральных линий и расчета по ним длины волны и относительной интенсивности прошедшего через защитный материал излучения.After that, the processing of the digitized image is carried out, which consists in determining, using the standard graphics editor Adobe Photoshop 4.0 / 3 / parameters R, G and B, the image of the spectral lines and calculating from them the wavelength and relative intensity of the radiation transmitted through the protective material.

Длина волны определяется по таблице цветности Международной комиссии по освещению (МКО) /4/. Для этого рассчитываются координаты цветности X, Y и Z, являющиеся входными параметрами в таблице цветности:The wavelength is determined according to the color table of the International Commission on Lighting (CIE) / 4 /. For this, the chromaticity coordinates X, Y and Z are calculated, which are the input parameters in the chroma table:

Figure 00000002
Figure 00000002

Для оценки возможности осуществления изобретения определение спектра пропускания в видимой области проводили для защитного материала ФХС-4 /5/ с применением видеокамеры \Panasonic M40\, спектрометрической насадки ВФУ-1, компьютера Intel P-II-350 с платой оцифровки AV Master. Моделирование высокоэнергетического оптического излучения осуществляли с использованием радиационной панели с 12-ю лампами ДКСТЛ-10000.To assess the feasibility of the invention, the transmission spectrum in the visible region was determined for the protective material FHS-4/5 / using a camera \ Panasonic M40 \, spectrometric nozzle VFU-1, Intel P-II-350 computer with an AV Master digitizing board. High-energy optical radiation was simulated using a radiation panel with 12 DKSTL-10000 lamps.

Осуществляли импульсное воздействие свето-теплового потока на защитный материал. Энергетическая величина импульса облучения составила 63 Дж/см2, продолжительность импульса - 0,92 с.A pulsed action of light-heat flow on the protective material was carried out. The energy value of the irradiation pulse was 63 J / cm 2 , and the pulse duration was 0.92 s.

Анализ динамики изменения спектра пропускания материалом ФХС-4, представленной на чертеже, показал, что с течением времени пропускная способность полупрозрачным материалом высокоэнергетического оптического излучения уменьшается во всей видимой области спектра. Следует отметить, что через 0,5 с после начала облучения достоверных количественных и качественных изменений в спектральном составе прошедшего через фотохромный материал оптического излучения не наблюдается. Т.е., по всей видимости, к данному моменту времени фотоиндуцирование исследуемых материалов под действием высокоэнергетического оптического излучения прекращается.Analysis of the dynamics of changes in the transmission spectrum of the material FHS-4, shown in the drawing, showed that over time the throughput of the translucent material of high-energy optical radiation decreases in the entire visible region of the spectrum. It should be noted that after 0.5 s after the start of irradiation no reliable quantitative and qualitative changes in the spectral composition of the optical radiation transmitted through the photochromic material were observed. That is, most likely, at this point in time, photoinduction of the studied materials under the action of high-energy optical radiation ceases.

Необходимо отметить, что т.к. скорость видеозаписи составляет 25 кадров/с, определение спектральных характеристик может происходить с дискретностью 0,04 с, т.е. предлагаемый способ позволяет проводить определение спектральных характеристик образцов в быстротекущих процессах.It should be noted that since the video recording speed is 25 frames / s, the determination of spectral characteristics can occur with a resolution of 0.04 s, i.e. the proposed method allows the determination of the spectral characteristics of samples in fast processes.

Для уточнения количественных значений ошибки расчетных значений спектров пропускания в видимой области оптического излучения была проведена проверка их адекватности экспериментальным спектральным характеристикам. Проверка проводилась путем сравнения рассчитанной области длин волн проходящего через светофильтр регистрируемого оптического излучения лампы ОПЗ 3-0,3 с областью пропускания стандартных светофильтров. В эксперименте были использованы светофильтры с областью пропускания 546±27,3 нм и 616±30,8 нм /6/. Результаты сравнения представлены в таблице.To clarify the quantitative errors of the calculated values of the transmission spectra in the visible region of the optical radiation, we checked their adequacy to the experimental spectral characteristics. The check was carried out by comparing the calculated wavelength region of the recorded optical radiation of the SCR 3-0.3 lamp passing through the filter with the transmission region of standard filters. In the experiment, filters were used with a transmission range of 546 ± 27.3 nm and 616 ± 30.8 nm / 6 /. The comparison results are presented in the table.

Представленные данные наглядно свидетельствуют о высокой достоверности данных, получаемых с использованием предлагаемого способа.The presented data clearly indicate the high reliability of the data obtained using the proposed method.

Таблица.Table. Результаты сравнения области пропускания светофильтров и расчетных значений спектра проходящего через светофильтр оптического излучения лампы ОПЗ 3-0,3Comparison results of the transmission area of the light filters and the calculated values of the spectrum of the optical radiation of the lamp OPZ 3-0.3 Область пропускания светофильтра, нмThe transmission area of the filter, nm Средние значения расчетных спектральных величин (n=3), нмThe average values of the calculated spectral values (n = 3), nm Ошибка, %Error, % 546±27,3546 ± 27.3 542±5,0542 ± 5.0 0,70.7 616±30,8616 ± 30.8 635±11,0635 ± 11.0 3,13,1

Таким образом, стабильность и точность измерений, исключающие ошибки субъективного характера, а также возможность исследования с помощью технологии цифровой обработки видеоинформации высокодинамичных процессов определяют целесообразность применения предложенного способа определения спектров пропускания в видимой области образцов при оценке защитных свойств СИЗГ.Thus, the stability and accuracy of measurements, excluding subjective errors, as well as the possibility of studying highly dynamic processes using digital video processing technology, determine the appropriateness of using the proposed method for determining the transmission spectra in the visible region of samples when assessing the protective properties of the SIZG.

Список используемой литературыBibliography

1. Сорокин А.М., Каичев В.В., Тимошин А.И., Московчин О.В. и др. Универсальный спектральный комплекс видимого и УФ-диапазона // Приборы и техника эксперимента, №3, 2001, С.102-107.1. Sorokin A.M., Kachev V.V., Timoshin A.I., Moskovchin O.V. and other universal spectral complex of the visible and UV range // Instruments and experimental equipment, No. 3, 2001, S.102-107.

2. Спектрометрическая насадка ВФУ-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Загорск: 1974. - 22 с.2. Spectrometric nozzle VFU-1. Technical description and instruction manual. - Zagorsk: 1974.- 22 p.

3. Пономаренко С., Тайц A. Adobe Photoshop 4.0 в примерах. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998, - 288 с.3. Ponomarenko S., Thitz A. Adobe Photoshop 4.0 in the examples. - SPb .: BHV - St. Petersburg, 1998, - 288 p.

4. Мешков В.В. Основы светотехники. - М.: Энергия, 1979. - 368 с.4. Meshkov V.V. Fundamentals of lighting. - M .: Energy, 1979. - 368 p.

5. Очки защитные ОПФ. Технические условия. АФ3.954.109ТУ. - Изюм: п/я 8872, 1979. - 36 с.5. Safety glasses OPF. Technical conditions AF3.954.109TU. - Raisins: PO Box 8872, 1979. - 36 p.

6. Стекло оптическое цветное. Технические условия. ГОСТ 9411-81. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 64 с.6. Optical color glass. Technical conditions GOST 9411-81. - M .: Publishing house of standards, 1981. - 64 p.

Claims (1)

Способ определения спектров пропускания в видимой области материалов с переменной оптической плотностью для средств индивидуальной защиты глаз, заключающийся в том, что направляют импульсное излучение на материал и регистрируют спектр ослабленного материалом излучения видеокамерой со спектрометрической насадкой, отличающийся тем, что используют источник, моделирующий высокоэнергетическое излучение взрыва, а полученный видеосигнал преобразуют из аналоговой формы в цифровую с помощью компьютера с последующим расчетом длины волны и относительной интенсивности анализируемого излучения.The method for determining the transmission spectra in the visible region of materials with variable optical density for personal eye protection, which consists in directing pulsed radiation to the material and recording the spectrum of the radiation attenuated by the material by a video camera with a spectrometric nozzle, characterized in that they use a source simulating high-energy explosion radiation , and the resulting video signal is converted from analog to digital form using a computer with subsequent calculation of the wavelength and relative intensity of the analyzed radiation.
RU2002107001/28A 2002-03-18 2002-03-18 Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density RU2260777C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002107001/28A RU2260777C2 (en) 2002-03-18 2002-03-18 Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002107001/28A RU2260777C2 (en) 2002-03-18 2002-03-18 Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002107001A RU2002107001A (en) 2003-11-20
RU2260777C2 true RU2260777C2 (en) 2005-09-20

Family

ID=35849198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002107001/28A RU2260777C2 (en) 2002-03-18 2002-03-18 Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2260777C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4021159A1 (en) * 1989-07-03 1991-01-17 Akad Wissenschaften Ddr Measuring arrangement in atom absorption spectrometry - contains pulse lamp, echelle spectrometer, and CCD sensor
US5867265A (en) * 1995-08-07 1999-02-02 Ncr Corporation Apparatus and method for spectroscopic product recognition and identification
RU2130171C1 (en) * 1995-06-14 1999-05-10 Войсковая часть 61469 Method of photometric determination of quantity of analyzed substance with use of video measurement complex

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4021159A1 (en) * 1989-07-03 1991-01-17 Akad Wissenschaften Ddr Measuring arrangement in atom absorption spectrometry - contains pulse lamp, echelle spectrometer, and CCD sensor
RU2130171C1 (en) * 1995-06-14 1999-05-10 Войсковая часть 61469 Method of photometric determination of quantity of analyzed substance with use of video measurement complex
US5867265A (en) * 1995-08-07 1999-02-02 Ncr Corporation Apparatus and method for spectroscopic product recognition and identification

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОРОКИН А.М. и др. Универсальный спектральный комплекс видимого и У.Ф. - диапазона. Приборы и техника эксперимента, 2001, №3, с.102-107. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4200741C2 (en) Device for the detection of caries on teeth
CN101517384A (en) Ultraviolet detection device and ultraviolet protection effect evaluation device
DE3532563C2 (en)
Farke et al. Light damage to selected organic materials in display cases: A study of different light sources
WO2007073879A1 (en) Method and arrangement for detecting material defects in workpieces
US7742156B2 (en) Method of testing optical materials by irradiating with high energy density radiation, optical materials selected by said method and uses thereof
CN100425971C (en) Method for detecting the modification of a characteristic of a sample caused by an environmental influence
Bond A noninvasive and speculative method of visualizing latent fingerprint deposits on thermal paper
RU2260777C2 (en) Method for determination of transmission spectra in visible area of materials with variable optical density
CN108039646B (en) Preparation method of near-infrared quantum dot single photon source
DE19610393A1 (en) Identification and/or classification of precious stones using light spectrometer
DE3204146A1 (en) Method of measuring the composition and local concentration of substances at surfaces
Lee et al. Mixture of dimethylaminobenzaldehyde and cyanoacrylate to develop fingerprints with fluorescence: a preliminary test
DE3208737A1 (en) OPTICAL MULTI-BEAM GAS DETECTOR
JP2000304694A (en) Method and apparatus for grading of tea leaf
Shugar et al. Characterization of a surface tarnish found on daguerreotypes revealed under shortwave ultraviolet radiation
JP4146761B2 (en) Fluorescence measuring device
Mittenzwey et al. Fluorescence and Reflectance for the in‐situ Determination of Some Quality Parameters of Surface Waters
Pellicori UV Fluorescence Imagery of the Turin Shroud–Digitally Revisited
SU1109610A1 (en) Method of measuring humidity
DE4213493C2 (en) Indicator for the detection of UV-B radiation
Lerwill Micro-fading spectrometry: an ivestigation into display of traditional watercolour pigment in anoxia
Slipher Spectrum Observations of Mars
US20230296511A1 (en) Multi-region optical filters and systems and methods using same
CN220819834U (en) A tobacco flavor detection device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees