Интерференционный рефрактометр

Интерференционный рефрактометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е,1,741121

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I } Дополнительное к авт. свил-ву— (22}Заявлено 23,11.78 (2I ) 2688420/18-25 (51) М. Кл.

G 01 }ч 21/46 с присоединением заявки,%

Государственный комитет (23 } Приоритет

СССР ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.06.80, Ькм1летень №22

Дата опубликования описания 16.06,80 (53) УДК535.322. .4(088.8) Е. М. Земсков, B. П. Кобелев, А. Я. Сагалович, В. H. Терещенко и А. М. Шаймарданов (72) Авторы изобретения (7l} Заявитель (54) ИНТЕРФЕРЕНт сИОННЫЙ РЕФРАКТОМЕТР

Изобретение относится к области электронно-оптического приборостроения и может быть использовано при физико-химических исследованиях, требующих рефрактометрического анализа.

Известен интерференционный рефракто5 метр, содержащий двухлучевой интерферометр (l), который обеспечивает измерение показателя преломления газообразных сред путем сравнения его с показателем то преломления эталонного вещества,,Известен интерференционный рефрактометр (2), имеющий два двухлучевых интерферометра, кювету с исследуемым веществом, кювету с эталонным веществом и компенсатор оптического хода лучей.

Этот рефрактометр для определения абсолютного значения показателя преломления обеспечивает измерение разности хода двух лучей, нрошедших через равные по длине кюветы, одного - через эталонное вещество, другого †. через последуемое вещество, путем совмещения двух интерференционных картин компенсатором оптичес кого хода лучей, при этом данные о величине разности хода считывают с конуса микрометрического винта поворотного механизма компенсатора. Величина разности хода лучей позволяет рассчитать, hpM известной длине кювет, разность показатЬ= лей преломления исследуемого и эталонно-. го веществ, а абсолютное значение показателя преломления исследуемого вещества можно определить как сумму рассчитанной разности показателей преломления и абсолютного значения показателя преломления эталонно -о вещества, при этом абсолютный показатель преломления эталонного вещества .необходимо знать заранее с требуемой точностью для параметров его состояния при измерении.

К недостаткам известного рефрактометра относится необходимость использования эталонных веществ для измерения абсолютного показателя преломления исследуемого вещества. Это обусловлено тем, что для прямого измерения абсолютного показателя преломления требуется обеспечить про741121

3 хождение лучей в исследуемой среде по геометрическим путям, отличающимся друг от друга на величину, много меньшую длины волны зондирующего излучения, что практически невозможно, Кроме того, для

5 измерения показателя преломления различ ных исследуемых веществ известным р=фрактометром требуется проведение измерений при различных геометрических длинах кювет. Это приводит к значительному 10 усложнению конструкции прибора, к использованию дополнительных вспомогательных узлов и приспособлений.

Бель изобретения — обеспечение прямого измерения абсолютного показателя пре- 15 ломления, повышение точности измерений и упрощение конструкции, Указанная цель достигается тем, что в известный интерференционный рефрактометр для измерения абсолютного показа- 20 теля преломления прозрачных жидкостей и газов, содержащий двухпучевой интерферометр и кювету с исследуемым веществом, введен счетчик интерференционных полос, оптически связанный с выходом ин-25 терферометра, В кювете с исследуемым веществом параллельно ее оптической оси установлен вал, концы которого выведены за пределы кюветы. На валу внутри кюветы укреплен отражающий элемент рабоче- 30 го плеча интерферометра, а на одном из свободных концов вала жестко укреплены два концевых выключателя. При этом вал может перемешаться вдоль оптической оси кюветы, а интерферометр выполнен по 35 схеме Майкельсона.

На чертеже приведена принципиальная схема интерференционного рефрактометра.

Интерференционный рефрактометр состоит иэ двухлучевого интерферометра типа

Майкельсона, образованного отражающими элементами 1, 2 и разделяющим элементом полупрозрачным зеркалом 3, кюветы

4 с исследуемым веществом, вала 5, вмонтированного в клювету, концы которого выходят наружу, двух концевых выключателей 6, жестко укрепленных на одном конце вала, и счетчик 7 интерференционных полос. Отражающий элемент 1 интерферометра жестко закреплен внутри. кюветы 4 на валу 5 и выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси кюветы с помощью механизма 8.

Интерферометр работает следующим об. разом.

Пучок света делится полупрозрачным зеркалом 3 на два пучка, которые после отражения от зеркал 1 и 2 собираются на

4 счетчике 7, где возникает интерференционная картина. Отражатель 1 устанавливают. в блккнее (K лучу) положение и включают механизм 8 перемещения вала.

В результате перемещения отражателя 1 на счетчике возникает бегущая интерференционная картина. При определенном положении левого концевого выключателя 6 включается счетчик полос, который выключается при условии, что левый концевой выключатель займет положение правого, когда тот включил счетчик, при этом останавливается механизм 8 и включается в обратном направлении. Затем счетчик

7 включается, когда правый выключатель займет положение левого. Таким образом происходит суммирование полос при прямом и обратном ходе счетчика. В результате измеряют интерференционным спосо6оМ постоянную прибора, т.е. геометрическую длину пути луча при вакуумированной кювете от крайнего левого положения от» ражателя 1 до крайнего правого его положения, определяемого концевыми выключателями при прямом и обратном ходе с одной стороны и оптическую длину пути луча в исследуемой среде; анализирующей кювету. Таким образом, абсолютное значение показателя преломления определяется по формуле

ЙЛ

Ь где И вЂ” число интерференционных полос, - длина волны зондирующего излучения, - константа прибора или геометрическая длина пути луча.

Использование интерференционного рефрактометра обеспечивает прямое измерение абсолютного значения показателя преломления исследуемой среды, повышение точности измерений, упрощение обработки полученной информации, что значительно т расширит область применения прибора и повысит надежность полученных результатов. Описанный рефрактометр имеет более простую конструкцию, чем известные.

Формула изобретения

Интерференционный рефрактометр для измерения абсолютного показателя преломления прозрачных жидкостей и газов, содержащий двухлучевой интерферометр и кювету с исследуемым веществом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цепью прямого измерения абсолютного значения показателя преломления, повышения точ741 121

Составитель Н. Гусева .

Редактор Т. Орловская Техред И. Асталош Корректор В. Бутяга

Заказ 3 193/43 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ности измерений и уирошения конструкции, в него введен счетчик интерференционных полос, оптически связанный с выходом интерферометра, в кювете с исследуемым вешеством параллельно ее оптической оси установлен вал, имеюший свободные концы вне кюветы, на котором внутри кюветы укреплен отражаюший алемент рабочего плеча интерферометра, а на одном из свободных концов вала жестко установле- щ ны два концевых выключателя, при этом вал выполнен с возможностью перемеше6 ния вдоль оптической оси кюветы а ин» терферометр выполнен по схеме Майкель-. сона.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карякин Н. И. и др. Краткий справочник по физике. М., Высшая школа, 1962, с. 270.

2. Каломийцев Ю. В. Интерферометры.

N., Машиностроение, 1978, . 249 (прототип) .