Устройство для рефрактополяриметрического анализа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) (2 1)4 С 01 И 21/4 РЕТЕНи СВИДЕТЕЛЬСТВ 9но-иссьно-коольств едовательструкторнног онопелько Л,А.мерения состаеств. - М,: с, 89. детельство С 01 И 21/41, зд. ва и своиствстандартов, 1АвторскоеР 702245, кл. ЛЯРИбласт я, а для ществавсех УДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИ(71) Всесоюзный научский и эксперименталский институт продомашиностроения(54) УСТРОЙСТВО ГЛЯ РЕФРАКТО МЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА(57) Изобретение относится к аналитического приборостроен более конкретно к устройства контроля состава и свойств в и может быть использовано во областях народного хозяйства ществляющих физико-химический контроль и оптико-физические измеренияпараметров выпускаемых изделий, например в химической, пищевой, микробиологической промышленности, атакже в медицине, Изобретение позволяет расширить класс исследуемыхсред и число измеряемых параметров,Устройство содержит дополнительныйрефрактометрический канал, включа-,ющий четыре жестко соединенных плоских отражателя 10, 11, 12, 13, боковые грани 5 измерительной кюветыи пространственный фильтр 14, 15наклонных пучков. По величине временного сдвига сигналов, поступающихна информационныи и синхронизирующие входы, электронный вычислительный блок 17 вычисляет величину вращения плоскости поляризации. Благодаря одновременной работе поляриметрирического и рефрактометрического каналов ускоряется процесс исследования, 1 з.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к оптическому аналитическому приборостроению,а более конкретно к устройствам дляконтроля состава и свойств веществи может быть использовано в различных областях народного хозяйства,осуществляющих Фиэико-химическийконтроль и оптико-физические измерения параметров выпускаемых изделий,например, в химической, пищевой,микробиологической промышленности,а также в мецицине,Цель изобретения - расширениекласса исследуемых сред и числа измеряемых параметров, а также повышение нацежности в работе.Устройство позволяет одновременно измерять показатель удельногооптического вращения исследуемыхсред, зависящий от концентрацииоптических активных веществ и показатель преломления, характеризующийобщее содержание веществ, а не только оптических активных, Кроме того,устройство, обрабатывая данные совместных измерений, определяет общуюконцентрацию примесей, например,в растворах, отдельно концентрациюоптически активных веществ и отдель- .,но концентрацию оптически изотропных веществ.На Фиг1 показана общая схемаустройства," на Фиг, 2 - разрез Л-Ана Фиг. 1 (разрез измерительной кюветы вдоль оси рефрактометрическогоканала) .Устройство для рефрактополяриметрического анализа содержит источникизлучения, монохроматор 2, поляризатор 3, кювету 4 с плоскопараллельными торцовыми окнами 5 и боковымиклинообразными окнами-гранями 6, вращающийся анализатор , датчик 8 опорного направления фотоприемник 9, 45зеркала 10 - 13, призму 14 полноговнутреннего отражения (ПВО) прост:ранственного Фильтра, вторичную призму 15 пространственного Фильтра, дополнительный фотоприемник 16,электронный вычислительный блок 17.50Устройство работает в циклическомрежиме развертывающего измеренияследующим образом,Световое излучение источника 1через монохроматор 2 направляется на55поляризатор 3, разделяющий излучение на два пучка равной интенсивности, но ортогонально поляризованные. Излучение торцового выхода поляризатора проходит через плоскопараллельные окна 5 измерительной кюветы 4, торцовый вход вращающегося анализатора , не влияющего на угловое положение этого пучка, Вследствие этого данный пучок Фокусируется передней поверхностью призмы 14 ПВО на зону нарушенного полного отражения,проходит через вторичную призму 15 и воспринимается фотоприемником 9, преобразующим световой поток в электрический сигнал, поступающий на информационный вход электронного вычислительного блока 17.В момент прохождения вращающегося анализатором 7 начального положения датчик 8 опорного направления, кинематически связанный с анализатором 7, вырабатывает опорный электричес-. кий импульс, поступающий на синхронизирующий вход электронного вычислительного блока 1. По величиневременного сдвига сигналов, поступивших на информационный и синхронизирующие входы, электронный вычислительный блок" 17 вычисляет величину угла вращения плоскости поляризации в исследуемом образце. Одновременно излучение с бокового выхода поляризатора 3 зеркалами 10 и 11 пропускается через боковые клиновидные грани 6 кюветы 4, В зависимости от соотношения показателей преломления боковых граней 6 и исследуемой среды световой пучок отклоняется от первоначального направления на угол р Система зеркал 12 и 13 равномерно вращается вместе с анализатором 7 :вокруг продольной оси измерительной кюветы 4 и при совмещении ее оптической оси с осью отклоненного пучка, отклоненный пучок направляется этой системой зеркал на боковую грань анализатора 7, Последний отра-. жает пучок, вошедший через боковую грань под углом к оптической оси основного канала, причем величина указанного угла превышает величину углового разрежения каналов пространственного фильтра, Вследствие этого передняя поверхность призмы 14 ПВО фокусирует излучение рефрактометрического канала на поверхность полного внутреннего отражения, отражающего пучок на Фотоприемник 16, вырабатывающий электрический импульс, поступающий на дополнительный инфор-М гюЬ ребр С.Голубеввич К ставительхред И.По Редактор Е.Пап ктор В,Бутяг 1 Тираж 7/7 ВНИИПИ Государственного по делам Изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная з 1295 мационный вход электронного вычислительного блока 17,Электронный вычислительный блок ,17 вычисляет величину угла отклонения Ь пучка по временй задержки между сигналами, поступившими на синхронизирующий и дополнительный информационный входы, а затем по величине угла 13 вычисляет показатель преломления исследуемого об разца. Измерение величин углов вращения плоскости поляризации и рефрактометрического отклонения производится одновременно одним и тем же угломерным узлом вращающегося ана лизатора 7 и совместно регистрируется в памяти электронного вычислительного блока 17, Угол клина боковык граней кюветы 14 конструктивно выбирается исходя из оптической 20 активности образца и точности работы рефрактометрического канала, а начальные опорные направления поляриметрического и рефрактометрического каналов совмещаются технологической 25 начальной юстировкой. Формула изобретения 1. Устройство для рефрактополяримет - 30 рического анализа, содержащее оптически связанные источник излучения,монохроматор, поляризатор 1 измерительную кювету, анализатор, кинематически связанный с датчиком опорного направления, подключенным на синхронизирующий вход электронного вычислительного блока, и фотоприемник,соединенный с ним, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с цепью расширения класса исследуемых сред и числа измеряемых параметров, в устройство введены пространственный фильтр наклонных пучков, дополнительный фото- приемник и оптический канал, содержащий четыре попарно жестко соединенных плоских отражателя и боковые грани измерительной кюветы, выполненные в виде оптических клиньев, установленных наклонными поверхностями внутрь кюветы, при этом первая пара отражателей жестко соединена с поляризатором, а вторая пара отражателя с анализатором, поляризатор и анализатор выполнены в виде поляризационных светоделителей, причем боковые торцы светоделителей оптически связаны с дополнительно введенным оптическим каналом, а на выходе анализатора установлен пространственный фильтр наклонных пучков, оптически связанный с дополнительным фотоприемником, включенным на второй информационный вход электронного вычислительного блока.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работы, пространственный фильтр выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения со сферической выпуклой входной поверхностью, а отражающая . грань призмы имеет в центре зону контакта с элементом, нарушающим полное внутреннее отражение по поверхности оптического контакта, при этом эона контакта расположена в фокусе выпуклой входной поверхности,