3.2 Розрахунок обєктивної лінзи

Вихідні дані:

1. Матеріал лінзи КО1

2. Світловий діаметр D_св=12мм.

3. Фокусна відстань лінзи f = 15 мм.

4.Розрахункова довжина хвилі λ=4мкм.

Розрахунок ведеться аналогічно до розрахунку коліматорної лінзи:

Із квадратних дужок знаходимо : q=

Знаходимо радіуси кривизни поверхонь:

r₂=-2,96r₁

r₁=7,0758 мм; r₂=-20,944 мм;

Передня головна площина: S_H=0,653 мм;

Передній вершинний фокальний відрізок: S_F=-14,347мм;

Перерахунок радіусів: R₁=6,7678 мм;

Аналогічно до задньої поверхні:

S_H’=-1,9342 мм; S_F’=13,066 мм;

R₂=-18,244 мм;

d= 7.5 мм

Стандартні значення радіусів за ГОСТ 1807-75 [4]:

R₁=6,792(R₂₅₀) мм; R₂=-18,298 (R₅₀₀) мм;

Оцінка сферичної аберації при уточнених значеннях R₁ і R₂: q=0,4586 ;

тоді коефіцієнт аберації із (3.4):

=-1,3269*10^-4 [1/мм³];

W=-0,17 мм

Оцінимо поздовжню хроматичну аберацію :

.

7 Енергетичний розрахунок

Вихідні дані:

1. Джерело випромінювання ­­– лампа типа ТРШ 1500-2300:

• розмір випромінюючої ділянки 2×2,3 мм²;

• колірна температура T=1500K.

2.Вікна кювети:

- матеріал КО1;

- товщина d= 2 мм;

- світловий діаметр D_св=12 мм;

- D_п=15 мм.

3.Коліматорна лінза :

- матерял КО1;

- товщина по осі d=7,5мм;

- фокусна відстань 30мм;

- світловий діаметр D_св.=12мм;

-повний діаметр D_п=15 мм.

4.Обєктивна лінза:

-Матеріал КО1;

-Товщина по осі d=7мм;

-Фокусна відстань 15мм;

-Cвітловий діаметр D_св=12мм.

5.Приймач випромінювання ФУО 614-5 який має такі параметри:

-розмір чутливої площадки 1×1 мм;

-інтегральна вольтова чутливість для джерела з T=573 К:

S_e= В /Вт;

-питома виявляюча здатність D^*=2,5×10⁹ см×Гц^1/2/Вт.

До цього було проведено попередній енергетичний розрахунок з метою визначення необхідного тілесного кута для забезпечення бажаного відношення сигнал-шум.Також нам небуло відомо товщина лінз Тому для отримання кінцевого енергетичного розрахунку треба взяти це до уваги.

7.1 Розрахунок робочого каналу

Товщина оптичних елементів тепер складатиме:

d_о.с=2 d_в.к.+d_л.кол.+d_л.о.=2×2+7+7,5=18,5 мм.

Тоді із формули (5.11) пропускання оптичної систети зарахунок поглинання в матеріалі буде дорівнювати:

Використовуючи формулу (5.10) отримаємо:

З попереднього енергетичного розрахунку ми отримали тілесний кут .

Тоді підставляючи отримані значення у формулу (5.8) отримаємо,що на приймач падатиме потік рівний :

Знайдемо інтегральну чутливість приймача по реальному випромінювачу за наступною формулою:

Розрахуємо значення напруги на виході фотоприймача:

U_р=

U_р=

7.2 Розрахунок опорного каналу

Розрахунок опорного каналу проводимо аналогічно робочому каналові

Знайдемо інтегральну чутливість приймача по реальному випромінювачу за наступною формулою :

Розрахуємо значення напруги на виході фотоприймача:

U_о=

U₀ =