Многоходовая система /ее варианты/

Многоходовая система /ее варианты/

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить технологичность конструкции и защиту, от агрессивньпс сред. Блок 2, выполняющий функции двух объективов А и В, изготовлен из единой монолитной оптически прозрачной детали с внутренним отражающим покрытием. Одна сторона детали, образованная сферическими поверхностями объективов, представляет собой единую выпуклую поверхность. Объективы А и В поочередно со смещением фокусируют изображения входного отверстия I на зеркальном коллективе 4 до построеииА двух строк изображения, попадающего в выходное отверстие 5. Число изобрас (О жений в строках пропорционально углу поворота блока 2 вокруг вертикальной (Л оси 3 . 2 с.п. ф-лы. ил.

СО!ОЭ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (sO < С 02 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3737921/24-10(22) 11.05.84 (46) 30ь!0.86. Бюл. Ф 40 (7!) Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (72) С.М.Чернин и Е.Г.Барская (53) 535 .312 .(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 206857, кл. С 02 В 2!/02, 22.06.66.

Авторское свидетельство СССР

В 871125, кл. С 02 В 17/00, 14 .01 .80.,(54) ИНОГОХОДОВАЯ СИСТЕИА (ЕЕ ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить технологичность конструкции и защиту от агрессивных сред. Блок 2, выполняющий функции двух объективов

А и В, изготовлен из единой монолитной оптически прозрачной детали с внутренним отражающим покрытием. Одна сторона детали, образованная сферическими поверхностями объективов, представляет собой единую выпуклую поверхность. Объективы А и В поочередно со смещением фокусируют изображения входного отверстия на зеркальном коллективе 4 до построения двух строк изображения, попадающего в выходное отверстие 5. Число изображений в строках пропорционально углу поворота блока 2 вокруг вертикальной оси 3. 2 сп. флы. ил.

t 26733

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности, к оптическим системам с отражающими поверхностями. Изобретение может быть использовано при разработке многоходовых, кювет с большой длиной оптического пути, в которых осуществляется защита отражающей поверхности зеркал от разрушающего действия агрессивных сред. Такие системы могут представ- 10 лять интерес для научных исследований, а также для создания универсальных оптических газоанализаторов, работающих в неблагоприятных условиях химического воздействия загрязня- 11 ющей атмосферы (хлористые, фторис. тые, сернистые и др. соединения в присутствии паров воды).

Целью изобретения является повышение технологичности конструкции, а также защита отражающей поверхности зеркал от разрушения агрессивными средами.

На чертеже схематически показано расположение оптических элементов 25 и ход лучей в многоходовой системе °

Против входного отверстия 1 расположен блок 2, выполняющий функции сразу двух объективов А и В.

Этот блок изготовлен из единой моно- ЗО литной оптически прозрачной детали с внутренним отражающим покрытием, Одна из поверхностей блока 2 образована иэ двух плоских граней с тупым о углом при вершине, близким к 180 другая поверхность блока выполнена с общей выпуклой сферой. При этом по первому варианту последняя обращена в сторону коллектива, отражающее покрытие нанесено на плоские 40 грани, а по второму варианту, в сторону коллектива обращена поверхность, образованная плоскими гранями„ а отражающее покрытие нанесено на выпукJPjlo сферическую поверхность ° Приэмен- 45 ный блок 2 с объективами А и В имеет воэможность поворота вокруг вертикальной оси 3, перпендикулярной оптической оси системы. Напротив призменного блока 2 рядом с входным отверстием 1 расположен зеркальный коллектив 4. Передняя поверхность коллектива 4 плоская, задняя — выпуклая сферическая, на которую нанесено внутреннее отражающее покрытие . ЦентР кривизны коллектива 4 расположен в центре симметрии на линии раздела объективов А и В. Под входным отверс5 2 тием 1 многоходовой системы расположено выходное отверстие 5.

Объективы н коллектив многоходовой системы выполнены с одинаковой оптической силой, их отражающие поверхности имеют одинаковый радиус кривизны R . Расстояние между противостоящими зеркальными элементами системы составляет R/и (эдесь R — радиус кривизны отражающих поверхностей; и — показатель преломления материала).

Для многоходовой системы только с отражающими поверхностями построение изображений на коллективе осуществляется относительно центров кривизны каждого иэ объективов, при этом расстояние между этими центра» мн соответствует половине шага между горизонтальными изображениями.

В многоходовой системе в результате суммарного для лучей действия объективов А и  — отражения от единой зеркальной сферической поверхности и преломляющего действия плоских граней — происходит построение изображений, относительно приведенных центров кривизны, Приведенные центры кривизны объективов А и В находятся на сферической поверхности коллектива 4 и соответственно обозначены точками а и о . Со стороны коллектива блок 2 выглядит как два рядом стоящих отдельных объектива. Значение фиксированного тупого угла плоских граней блока 2 выбирают иэ необходимости максимального числа ходов при заданных размерах системы. Обычно это значение 175-179,5

Многоходовая система работает следующим образом.

Через входное отверстие 1 системы излучение источника (на чертеже не показан) попадает на оптически прозрачную грань А и соответствующую часть отражающей сферической поверхности блока 2. Объектив А создает первое промежуточное изображение входного отверстия 1 на сферической отражающей поверхности зеркального коллектива 4. Отразившись от него, излучение направляется к другой части призменого блока — объективу В, который в свою очередь формирует второе изображение рядом с входным отверстием 1 на самом краю коллектива

4. Объективы А и В поочередно с определенным смещением фокусируют изобра1267335 жения входного отверстия 1 на коллективе 4 до тех пор, пока не будут построены две строки изображения, и последнее не попадает в выходное отверстие. 5, От поворота блока 2 с объективами А и В зависит расстояние от входного отверстия 1 до его первого изображения на коллективе 4. Число изображений в строках прямо пропорционально углу поворота блока 2. Таким образом, поворотом блока 2 осуществляется регулировка - числа ходов в многоходовой системе, На чертеже пунктирными линиями на призменном блоке 2 обозначено заполнение объективов А и В в случае использования источника большой угловой апертуры, Цифрами в прямо-. угольниках показана последовательйость образования изображения на коллективе 4.

Мкогоходовая система была: изготовлена и испытана в виде действующего макета со следующими параметрами: радиус кривизны сферических отражающих поверхностей — 1200 мм; угол между гранями зеркально-призо менного блока — 179, материал оптических деталей — стекло К8;отражающее покрытие — алюминирование испарением. В качестве источника излучения использовался гелий-неоновый лазер ЛГ-78.

Испытания многоходовой системы подтвердили следующее. Система легко перенастраивается поворотом зеркально-призменного блока на число прохождения 2,6,10,14,18,22 и т.д. В указанном эксперименте после 22 ходов прохождения излучения с учетом всех потерь на отражение и пропускание регистрируемый сигнал составляет не менее 57 от первоначального.

Шаг изображения на коллективе, обусловленный углом 179 между гранями зеркально-призменкого блока, составил 17,5 мм. Оптимальная фокусировка достигнута при установке противостоящих элементов на расстоякки

800 мм.

Многоходовая система позволяет работать в агрессивных средах без непосредственного воздействия среды на отражающую поверхность зеркал, Установкой блока в виде единой детали вместо двух раздельных объективов значительно упрощается герметичная

10

40

50

55 го двуграного угла, а зеркальное покрытие нанесено на сферические поверхности,отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичнос20

35 изоляция внутреннего отражающего покрытия от воздействия агрессивных сред.

В предлагаемой системе упрощается технологичность изготовления вместо двух сферических поверхностей объективов создают одну общую сферическую поверхность единого блока.

Кроме того, упрощается и юстировка, поскольку положение приведенных центров кривизны объективов определяется только геометрическими параметрами системы и материалом призменного блока, а также повышается устойчивость к вибрации. е формула изобретения

1. Многоходовая система, содержащее входкое и выходное отверстия, зеркальный коллектив и два зеркальных объектива, выполкенньм из монолитной детали и установленных с возможностью совместного поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси системы, при этом одна из поверхностей каждого из зеркальных объективов выполнена сферической, а другая— плоской, причем плоские поверхности зеркальных объективов установлены с возможностью образования тупого двугранного угла, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, а также защиты от агрессивных сред, одна сторона монолитной детали, образованная сферическими поверхностями объективов, выполнена в виде единой выпуклой поверхности, а зеркальное покрытие нанесено на плоские поверхности.

2. Многоходовая система, содержащая входное и выходное отверстия, зеркальный коллектив и два зеркальных объектива, выполненных из монолитной детали, и установленных с возможностью совместного поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси системы, при этом одна из поверхкостей каждого из зеркальных объективов выполнена сферической,.а другая плоской, причем плоские поверхности зеркальных объективов установлены с возможностью образования тупоI 267335 1 ми поверхностями объективов, выполнена в виде единой выпуклой поверхнос TH ° ти конструкции, а также зашиты от агрессивных сред, одна сторона монолитной детали, образованная сферическиСоставитель И.Осташенко

Техред М.Ходанич, Редактор Т;Парфенова

Корректор Е. Рошко

Тираж 50l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5770/43 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул..-Проектная, 4.