1Б.2. Методика проведения эксперимента

1Б.2.1. Экспериментальная установка

Дуга горит в проточном плазмотроне, через который продувается газ аргон. Стенки канала плазмотрона водоохлаждаемые (внутренний диаметр стенок 6 мм). Питание плазмотрона осуществляется от генератора постоянного тока.

Регистрация интенсивности излучения плазмы осуществляется с помощью спектрографа ИСП-30, на выходе которого установлена видеокамера Logitech.

В эксперименте в первую очередь следует определить так называемую сенситометрическую характеристику камеры, для того чтобы знать зависимость цифрового сигнала, снимаемого с видеокамеры, от интенсивности излучения, попадающего на вход видеокамеры.

Так как данная видеокамера оптимизирована на регистрацию излучения в видимой области спектра, то определять сенситометрическую характеристику, а также проводить все измерения следует в зеленой области спектра.

1Б.2.2. Определение сенситометрической характеристики видеокамеры

Сенситометрическая характеристика чувствительных элементов видеокамеры (ПЗС- матрицы) есть зависимость сигнала, вырабатываемого ПЗС-элементом, от интенсивности падающего на него излучения. Данная характеристика может отличаться от линейной. Для ее определения необходимо воспользоваться ступенчатым ослабителем. Это специальная кварцевая пластинка, на окошки которой нанесено платиновое напыление, имеющие известную прозрачность. Эта величина определяется как

ξ_k = (I_k/I₀) ·100%, (1б.8)

где I₀ – плотность потока излучения, падающего на ослабитель, I_k – плотность потока излучения, прошедшего через k-ю ступень ослабителя. Всего ослабитель имеет 9 ступеней, прозрачности которых приведены в таб. 1б.1.

Таблица 1б.1

Градуировка ступенчатого ослабителя № 610272 на длине волны 430 нм

k	1	2	3	4	5	6	7	8	9
lgk	2,00	1,80	1,57	1,39	1,20	1,02	0,85	0,67	2,00

Рис.1б.3. Регистрируемое изображение при съемке ступенчатого ослабителя, 1- область спектра, в которой производится измерения интенсивности изображения.

Для определения сенситометрической характеристики ступенчатый ослабитель вставляется в щель спектрографа ИСП-30 и освещается светодиодным источником света. Примерный вид регистрируемого на компьютере изображения показан на рис. 1б.3.

По полученному изображению рис. 1б.3 с помощью среды программирования MatLab строим зависимость интенсивности сигнала от номера пикселя при съемке ступенчатого ослабителя (изображение в данном случае находится по адресу 'I:\fp\strips.jpg'):

uiopen('I:\fp\strips.jpg',1)

for i=1:1944

c(i)=strips(i,1000,2);

end

plot(c )

Результат показан на рис. 1б.4.

Рис. 1б.4. Зависимость интенсивности сигнала S при съемке ступенчатого ослабителя от номера пикселя (в условных единицах).

Далее, зная градуировку ступенчатого ослабителя, нужно определить зависимость интенсивности падающего излучения I от выходного сигнала S. Результаты для рис. 1б.4 приведены в таб. 1б.2 и изображены на рис. 1б.5.

Таблица 1б.2.