Пространственный фильтр

(59 6 021/01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Т А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТ ДЫф. 1 ЕВ. А, И нов ий го Фрунз арственныи 3. Справтехники. ник по пр ев, Техни СССР 1969.СТВЕННЫИ овленные по отоприемник, рмации прижностью враи непрозрачетельствоИ 1/16,РОСТРАНий устаъектив,тки инфс возмооптичес 1, отличающиися тем, прямопропорциональ- д о места расположения Й ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) 1. ПФИЛЬТР, содержащходу луча диск, оба также блок обрабочем диск установленщения, выполнен из БО 1133580 А ного материала и разделен на четное чисЛо секторов, каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде радиальной прямой, расположенной на границе сектора, а другая - в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения диаметров кольцевых светящихся объектов, в него введен второй диск, подобный первому, который установлен неподвижно вблизи первого диска, параллельно ему и соосно с ним.2. Фильтр по п.что диаметры дисковны их расстояниям добъекта,Изобретение относится к измерительной технике, точнее к устройствам для измерения угла дифракции светового луча на периодических структурах.Известны устройства для измерения угла дифракции луча света на периодических структурах с использованием пространственного фильтра, Известен пространственный фильтр 1 .Недостатком этого пространственного фильтра является сложность конструкции.Наиболее близким к изобретению является пространственный фильтр, содержащий установленные по ходу луча объектив, фото- приемник, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращения, выполнен из оптически непрозрачного материала и разделен на четное число секторов, при этом каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде радиальной прямой, а другая - в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска 2.Недостатком известного устройства является невозможность определения диаметра кольцевого светящегося объекта.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно возможности измерения диаметров кольцевых светящихся объектов в плоскости сечения конуса диафрагированного пучка света для определения угла дифракции пучка света на периодических структурах.Поставленная цель достигается тем, что в пространственный фильтр, содержащий установленные по ходу луча диск, объектив, фотоприемйик, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращения, выполнен из оптически непрозрачного материала и разделен на четное число секторов, при этом каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска, введен второй диск, подобный первому, который установлен неподвижно вблизи первого диска, параллельно ему и соосно с ним.Кроме того, диаметры дисков прямопропорциональны их расстояниям до места расположения объекта.При вращении одного диска свет, прошедший через щели обоих дисков, собирается объективом и фокусируется на фото- приемник, сигналы с которого поступают на блок обработки информации. Фиксируя время между появлением опорных сигналов, регистрируемых при совпадении радиальной и спиральной щели одного диска соответственно с радиальной и спиральной щелью второго диска, и время между появлением опорного импульса и последующего, регистрируемого при прохождении спиральной и радиальной щелей подвижного диска соответственно по радиальной и спиральной щели неподвижного диска, определяют угол дифракции.На фиг. 1 дана схема пространственногофильтра; на фиг. 2 - диск.Устройство содержит лазерный источник1 света, поляризатор 2, образец 3, анализа тор 4, вращающийся 5 и неподвижный бдиски, электродвигатель 7, объектив 8, фотоприемник 9 и блок О обработки информации.Конус дифрагированного пучка света 15 объективом 8 собирается на фотоприемник9. Перед линзой на оси, соосной нулевому порядку дифрагированного луча света, вращается диск 5, выполненный из непрозрачного материала. Соосно к нему располагается неподвижный подобный ему диск 6. Диски разбиты на четное число секторов (на чертеже показаны диски с четырьмя секторами). Половина из этих секторов полностью непрозрачны для оптического излучения, а на каждом из остальных сделаны две узкие 25 щели: радиальные 11,1 и 11,2 и спиральные12.1 и 12.2. Радиальная щель проходит на границе сектора, а спиральная выполнена таким образом, что время при вращении диска, за которое проходится расстояние между точками радиальной и спиральной щелей, расположенными на окружности одного радиуса, пропорционально этому радиусу. Полностью непрозрачные секторы и секторы со щелями располагаются через один. Диск приводится во вращение синхронным электродвигателем 7 и вращается в на.правлении выпуклой стороны спирали.При измерении приводится во вращениедиск 5, свет прошедший через щели обоих дисков собирается объективом 8 и фокусируется на фотоприемник 9. Сигналы с фо топриемника поступают на блок 10 обработки информации. Импульсы на выходе фотоприемника появляются в моменты совпадения радиальной и спиральной щели одного диска соответственно с радиальной и спи ральной щелью второго диска (опорныйсигнал) и в те моменты, когда радиус-векторы спиралей и дисков, равные диаметру. дифрагированного кольца света, в плоскости совпадают с радиальными щелями обоих дисков. Время между появлением опор 50 ного импульса и последующего импульсапропорционально радиусу дифрагированного кольца света в плоскости дисков.Амплитуда опорного сигнала в два разабольше чем последующих, так как во втором случае половина щелей перекрыты полностью непрозрачными секторами, что позволяет разделять сигналы.Измеряя время между появлениями опорных импульсов Т и время между появлени1133580 Составитель Н. Назарова Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 9534/39 Тираж 526 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП сПатеит, г. Ужгород, ул, Проектная, 4ем опорного импульса и последуюшего 1, рассчитываем диаметр сечения конуса дифрагированного света в плоскости дисков по формуле80Т где Р - диаметр в плоскости которого измеряется диаметр сечения конуса,дифрагированного света. Рассчитав диаметр сечения конуса дифрагированного света в плоскости одного из дисков и зная расстояние от этого диска до образца (высота конуса), вычисляем угол дифракции У по формулег = агс 1 д -где ь - расстояние от диска, в плоскости которого измеряется диаметр д сечения конуса дифрагированного света.Зная д. определяем угол дифракцииг по формулегОйУ = агс 1 дТс,Угол дифракции У позволяет определитьпериод доменной структуры д =где Я - длина волны монохроматического 10 источника света.Устройство позволяет измерить диаметрсветового кольца в плоскости сечения конуса дифрагированного пучка света для определения угла дифракции пучка света на периодических структурах.