Оптический компенсатор

Оптический компенсатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (111800678 (63) Дополнительное н авт. свид-ву— (51)М. Клз (22) Заявлено 2512.78 (21) 2700786/18-25

С О 1i04 с присоединением заявки h6

Гесударствеииый комитет

СССР

IIo делам изобретений

N открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181 Бюллетень Й9 4 (53) УДК 535. 242. 2 (O88.8) Дата опубликования описания 300181 (72) Автор изобретения

В. В. Панов (71) Заявитель

Днепропетровский отдел Всесоюзного научноисследовательского института горноспасательного дела (54) ОПТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть, использовано в интерферометрических газоанализаторах с целью компенсации разности хода ннтерферирующих лучей.

Известен оптический компенсатор

Левэ, содержащий одну неподвижную и одну подвижную прозрачные плоскопараллельные пластины. Подвижная пластина жестко закреплена на поворотном механизме (1).

Однако компенсатор Левэ имеет большую величину нелинейности в диапазоне компенсации, малый угол поворота, большие габаритные размеры при повороте, что уменьшает яркость интерференционной картины в интерферометре.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является компенсатор Жамена, содержащий поворотный механизм, на оси которого установлены с постоянным углом относительно друг друга плоскопараллель- ные пластины для прохождения интерферирующих лучей (2J.

Недостатком данного устройства являются большие габаритные размеры при повороте пластин, что приводит к уменьшению яркости интерференционной картины. Это вызвано тем, что поворот пластин компенсатора Жамена осуществляется вокруг горизонтальной оси, параллельной плоскости интерферирующих лучей. При исследовании газов с показателями преломления меньшими или большими сравнительного газа пластины компенсатора должны поворачиваться в обе стороны от нулевого положения. Габаритные размеры компенсатора при повороте тем больше, чем больше проекции световых интерферирующих лучей на плоскость пластин. Повышение габаритных размеров компенсатора вызывает увеличение расстояния, пройденного интерФернрующими лучами, что приводит к уменьшению яркости интерференционной картины.

Цель изобретения — повышение яркости интерференционной картины.

Поставленная цель достигается тем, что в оптическом компенсаторе, содержащем поворотный механизм, на оси которого установлены с постоянным углом относительно друг друга плоскопараллельные пластины для прохождения интерферирующих лучей, пластины установлены так, что биссектриса

800678 где h и"с Р П с толщина компенсационных плас

«ф0 тин, угол поворота компенсатора, постоянного угла расположена в плос- кости интерферирующих лучей.

На фиг. 1 изображен компенсатор, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху, в начальном (нулевом) положении, иа фиг. 3 — то же, в рабочем положении (при компенсации) .

Устройство содержит прозрачные плоскопараллельные пластины 1 и 2, ось 3 их поворота, на которой они закреплены. Пластийю и ocb поворота о расположены перпендикулярно плоскости интерферирующих лучей 4 и 5. Апер тура световых интерферирующих лучей

6 и 7, изображенная на плоскости пластин, определяется расположением светящегося тела (источника света) 15 и апертурной диафрагмой. Для упрощения рисунка ход иитерферирующих лучей изображен схематически в виде прямых линий, а не пучков света.

Устройство работает сдедующим об« разом.

В начальном (нулевом) положении пластины 1 и 2 имеют с перпендикуляром АВ к направлению интерферирующих лучей одинаковый угол, Равный о!. /2 (показан в увеличенном масштабе). Постоянный угол между пластинами 1 и 2 равен 180- oL. Биссектриса

CD постоянного угла направлена параллельно интерферирующим лучам 4 %0 и 5 и расположена совместно с перпендикуляром AB в плоскости интерферирующих лучей.

При развороте вертикальной осью

3 плоскопараллельных пластин 1 и 2 наЯ соответствующий угол (фиг. 3)в интерферирующие лучи вносится разность хода, так как для одного луча 5 геометрический путь в пластине 1 всегда бывает меньше, а для другого луча 4 больше.

В результате проведенных теоретических исследований определяют геометрическую разность хода (показатель преломления воздуха и принимают эа 1) по формуле

g/2 — угол пластины относительно перпендикуляра к направлению интерферирующих лучей; показатель преломления материала компенсационных пласРазность хода hh;- вносимая в интерферирующие лучи, меняется пропорционально углу поворота компенсатора вокруг вертикальной оси. Теоретические исследования показывают, что при изменении ьЬ от 0 до 39,7 «

«10 .4 мм, что равнозначно измерению метана от 0 до 100 об.Ъ, и при повороте компенсатора на угол 20 нелинейность, вносимая компенсатором, составляет 0,01. Практически это линейная шкала.

При размерах компенсационных пластин 5х25х0,5 мм, габаритные размеры оптического компенсатора, соответствующие изменению 320, составляют 10 мм, в то время как у компенсатора Жамена — 26 мм. Таким образом, оптический компенсатор имеет меньшие габаритные размеры при повороте, а следовательно, интерференционная картина имеет большую яркость.

Применение оптического компенсатора в интерферометрическом гаэоанализаторе уменьшает его размер и повышает надежность, так как с уменьшением длины интерферометра интерференционная картина имеет большую яркость, что облегчает работу фотоприемников, настроенных на интерференционную картину.

Формула изобретения

Оптический компенсатор, содержащий поворотный механизм, на оси которого установлены с постоянным . углом относительно друг друга плоскопараллельные пластины для прохождения интерферирующих лучей, отличающийся тем, что, с целью повышения яркости интерференционной картины, пластины установлены так, что биссектриса постоянного угла расположена в плоскости интерферирующих лучей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ABTopcKGe свидетельство СССР

Р 284416,кл. G 01 и 21/46, 1970.

2. Электричество и оптика. Физический практикум. M., "Наука", 1968, с. 437 (прототип).

800678

Фикl

Составитель В. Юртаев

Ъ

Редактор И. Михеева Техред A. Ач Корректор;О. Ковинская

Заказ 10400/50 Тираж 918 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4