Рефрактометр

О П И С А Н И Е 34 О 948ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 21.1 Х.1970 ( 1477614/18-10)с присоединением заявкиО 01 п 21/466 01 с 1/00 иоритет Комитет по делам изобретений и открмти при Совете Министров СССРаявител РЕФРАКТОМЕ Изобретение относится к устроиствам для определения влияния рефр акуции,:в первую очередь, при геодезических измерениях.Известные .рефрактометры, основанные на измерении спектр альной дисперсии, когда сравниваются смещения или интенсивности световых потоков различной длинны волчины, прошедшие вдоль исследуемой линии, не обеспечивают точности, требуемой для высокоточных угловых ивмерений.В известных рефрактометрах оветовые попоки различной длинны волны попереметно подаются по раздельным каналам на общий фотодетектор, который вырабатьввает сипнал, зависящий от соотношения интенсивностей.В предлагаемом устройстве для повышения точности определения рефракции в каждом из ,каналов р азмещены двоякопреломлявщие элементы, например пластины из кристаллического иварца, толщины которых выбраны в соответствии с длинной волны световых,потоков, а перед фотодетектором помещен поляроид-анализатор, например, общий для обоих каналов, для получения интерференционной картины на чувствительной поверхности фотодетектор а.Для повышения чувствительности при определении боковой рефракции при угловых измерениях главная ось двоякопреломляющего элемента в каждом из каналов расположена горизонтально под углом 45 к направлению падения световых потоков.Кроме того, для повышения чувствительности при определении вертикальной,рефрак ции, двоякопреломляющие элементы повернуты на 90 относительно оси, совпадающей с направлением падения световых потоков.На чертеже показана блокчсхема предлагаемого рефрактометра.10 В одной из точек на конце линии, для которой измеряется величина рефракции, установлены два оптических освантовых генератора 1 и 2, непрерьввное излучение которык имеет длину волны Х,=0,45,икм, например, 15 для генератора 1 и 12=0,63 люкл для генератора 2. Излучения от генераторов поочередно проходят через диск 3 прерывателя, укрепленного на валу 4 электродвигателя. С помощью коллиьпирующих систем 5 и 6 излуче ние надравляется в приемное двускавальноеустройство на другом, конце линии.Поочередно пропадающие,на приемную телесооопическую систему 7 световые потоки различного цвета разделяются полупрозрач ным 8 и отражающьим 9 зеркалами, а такжесоответствующими фильтрами. В каждом из образовавшихся после разделения каналов помещается двоякопреломляющий кристалл, ,например пластичны 10 и П из кристалличе ского кварца. Через пластину 10 оьроходитсветовой пучок с длиной волны Ль а через пластину 11 - с длинной волчины Л.Если просвечивать пар аллелыным пучком плоскополяризованного монохроматического света одноосный кристалл, обладающий двойным лучепреломлением, под углом к его главной оси, тонаблюдается следующий эффект: в кристалле образуются и распространяются с различной скоростью два световых луча, (обыкновенный и необьнновенный). Ввиду того, что оптические пути обыкновенных и,необыкновенных воли, распространяющихся в кристалле, не одинаковы, при выходе из кристалла у них накапливается определенная разность хода. После прохождения кристалла обе световые волны, будучи сведенными в одну плоскость поляризации, интерферируют, Результат интерференции по своей интенсивности зависит от разности кода, приобретенной в кристаллекоторая, в свою очередь, зависит от направления распространения света в кристалле относителыно его оси.Для получения большей угловой чувствительности устройства при измерении горизонталыных углов, ось кристалла располагается в горизонтальной алоскости и составляет угол в 45 с направлением проходящего сквозь кристалл света. Плотскость поляризации подающего на кристалл света,составляетс горизонтом угол в 45. После кристаллических пластин установлен поляроид-анализатор 12, создающий интерференционную,картину на катоде фотодетектора И. При изменении направления падающего на кристалл света в горизонтальной плоскости изменяется интенсивность светового потока, падающего на катод фотоприемника,Изменение интенсивности падающего на катод света связано периодической зависимостью с изменением угла между оптической осью кристалла и направлением проходящего света, Угловая величина периода этой зависимости для света с Л=0,45 мкм и кварцевой пластины 10 толщиной 35 мм составляет величину порядка 7, Во втором канале, образованном светом с Л=-0,63 мкм, для полу чения той же,периодичности применена кварцевая пластична 11 толщиной 53 мм. Для выравнивания освещенности на фотоприемнике от первого и второго каналов (при отсутствии ребр акции) служит дополнителыный юстируемый поляроид 14.Относителыное угловое смещение приходящего свега и оси фотоэлектрического приемника (при отсутствии рефракции) вызывает одинаковые изменения освещенности катода фотоприемника первым и:вторым каналами. При наличии рефракции в атмосфере,за счет дисперсии образуется угол между приходящими на фотоэлектрический приемник пуч 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60,ками красного и синего света, что вызывает разумную освещенность катода фотоприемника первым и вторым каналами.Так как свет от источников приходит поочередно, возникает переменный ток. Переменное напряжение, снимаемое с напрузки фотодетектора И, усиливается усилителем 15 и фиксируется индикатором 1 б,Для измерения величины дисперсионных углов служит поворотный кварцевый компенсатор 17, установленный во втором канале. Поворотом кварцевой пластины добиваются минимальных показаний,индикаторного прибора, а затем с отсчетного приспособления, заранее откалиброванного, считывается угловая величина дисперсии.При необходимости фотоэлектрический пр 1 иемник и излучатель могут быть объединены в одной измерительной точке, а на втором конце контролируемого направления в этом случае доджеи быть установлен оптический уголковый отражатель. Для измерения вертикальной рефракции пластины 10 и 11 должны быть повернуты на 90 относительно оси приходящих световых потокюв.Предмет изобретения1, Рефрактометр, преимущественно, для геодезических измерений, содержащий излучатель, направляющий вдоль исследуемой линии,попеременно два световых потока различной длинны волны и приемник с отдельными каналами для каждого из световых потоков, подводимых к общему фотодетектору, вырабатывающему сигнал, зависящий от состношения интенсивностей световых потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения рефракции, в каждом из каналов размещены двоякопреломляющие элементы, например пластины из кристаллического кварца, толщины,которых выбраны в соответствии с длиной волны световых потоков, а перед фотодетектором помещен поляроид-анализатор, например, юбщий для обоих каналюв, для получечия интерференциюиной картины на чувствительной поверхности фотодетектора.2. Рефрактометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при определении боковой рефракции при угловых измерениях, главная ось двоя(копреломляющего элемента в каждосм из каналов расположена горизонтально под углом 45 к направлению падения световых потоков.3. Рефракторметр,по п, 1, 2, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при определении вертикалыной рефракции, двоикоареломляющие элементы повернуты на 90 относительно оси, совпадающей с налравлением падения световых потоков.340948 р и 5 Составитель Ю. ферштманТехред А, Камышникова рьков ректо ктор Т. Иванов ипография, пр. Сапуно Заказ 1935/6 Изд,804 Тираж 448 ПодписнЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5