ОПТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР УСТРОЙСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ КОРОННОГО РАЗРЯДА В ДНЕВНОЕ ВРЕМЯ СУТОК

Полезная модель относится к малогабаритным измерительным дистанционным оптико-электронным приборам для бесконтактной диагностики неисправности электрических проводов сверхвысокого напряжения (более 35 кВ).
На входной объектив оптико-электронного прибора попадает не только полезное излучение от анализируемого объекта, но также мешающее ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение от солнца и других объектов. В этой связи актуален вопрос фильтрации и отсечения неинформативного излучения в дневное время суток.
Известен интерференционный оптический фильтр на основе цветных стекол - патент US 5574286, МПК G01J 3/51, опубл. 1999, используемый в солнечно-слепом датчике УФ излучения коронного разряда. Этот фильтр пропускает излучение в рабочем спектральном диапазоне от 250 до 280 нм. Недостаток этого фильтра - наличие побочных спектральных максимумов излучения на длинах волн более 350 нм, которые являются неинформативными в средствах обнаружения коронного разряда в дневное время суток, и для их устранения требуются дополнительные оптические фильтры.
Известен полосовой оптический фильтр - патент US 5886344, МПК H01J 40/14, опубл. 1999, использующий полосы пропускания на определенных длинах волн в УФ области спектра (380,5; 375,5; 371; 357,7; 353,7; 337,1; 315,9; 313,6; 311,7; 297,7; 296,2; 295,3 нм) и подавляющий полосы пропускания в остальной спектральной области. Недостатком этой оптической системы является невозможность обнаружения коронного разряда при дневном свете, поскольку используемые полосы пропускания
накладываются на линии излучения азота воздуха и фон солнечного излучения намного превышает по интенсивности излучение коронного разряда в этих полосах пропускания.
Известна УФ камера - патент WO 0005536, МПК G01J 1/42, опубл. 2000, позволяющая обнаруживать коронный разряд в дневное время суток. В ней использован «солнечно-слепой» фильтр, пропускающий излучение в спектральной области 240-280 нм и подавляющий излучение вне этой области.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание малогабаритного устройства избирательной селекции УФ-излучения для дистанционного обнаружения коронного разряда в дневное время суток.
Технический результат достигается применением двойного монохроматора с нулевой дисперсией на базе двух идентичных монохроматоров с вогнутыми дифракционными голографическими решетками в качестве оптического фильтра устройства обнаружения коронного разряда в дневное время суток.
В своем труде Старцев Г.П. и Савушкин А.В. Двойной монохроматор с неклассическими вогнутыми дифракционными решетками // Оптика и спектроскопия, - 1979, т.46, вып.6. - С.1189-1195, предлагали использовать данную оптическую схему для работы в области вакуумного ультрафиолета до 120-100 нм.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства дистанционного обнаружения коронного разряда в дневное время суток.
На фиг.2 приведена спектральная характеристика, получаемая при использовании данного устройства.
Блок-схема устройства обнаружения коронного разряда в дневное время суток включает две вогнутых голографических решетки 1,2, фотоприемник 3 и систему регистрации 4.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Вогнутая дифракционная голографическая решетка 1 направляет требуемый спектральный интервал от 240 до 300 нм на выходную щель-диафрагму первого плеча двойного монохроматора, которая являясь промежуточной, служит входной щелью-диафрагмой второго плеча двойного монохроматора. Второе плечо конструктивно выполнено также. Вторая дифракционная решетка 2 позволяет направить выделенный информационный поток излучения на выходную щель-диафрагму второго плеча двойного монохроматора, за которой расположен фотоприемник 3, спектральная чувствительность которого является наиболее оптимальной для регистрации излучения в «солнечно-слепом» диапазоне спектра. Затем полученный электрический сигнал после усиления поступает в систему регистрации 4.
Таким образом, в первом монохроматоре излучение разлагается в спектр, а дисперсией (расходимостью) второго компенсируется дисперсия первого. В то же время, второй монохроматор выполняет роль перестраиваемого узкополосного УФ фильтра. При этом радикально решается задача подавления паразитного рассеянного излучения и эффективного использования всего излучения коронного разряда.