Рефрактометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М. Кл,е 601 Й 21/46// //601 С 1/00 Зая исоединением заявк сударственный комитеовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий, С, Михайлов вторыобретени нтральный научно-исследовательский институт геодези аэросъемки и картографии(71) Заявите 4) РЕФРАКТОМЕТ к устройствамефракции при вььениях, в частноспозушествляюперсии путем изображепотоковвдоль исы, й ных товь ра сл ой лин рна Я а Один из и жит два излу исследуемой л длинами волн и модулятор Наиболееии два световых потока с 111лизки м техническим решеу является рефрактожит два излучателя, исследуемой линии два 2 линами волн )1,и Аи включаюшее оптичесом нием к предл метр, которыи направляющих световых пот приемное устр кую телескопи вдоль асд ств беспестей систему и фотомтром помешен по ческуфотом3причем перед анализатор т".2 оков даюИзобретение относится для определения влияния р сокоточных угловых измер ти геодезических.Известны рефрактометр шие измерение спектральн сравнения смешений получ ний или интенсивности свезличных длин волн, прош вестных рефрактометров содерчателя, направляюших вдоль и 4, приемное устройство 15 Недостатком этого рефрактометра является наличие в приемном устройстве двух каналов для световых потоков с длинами волн соответственно А 1 и 1 , что не воляет достичь точности угловых измерений порядка 0,5 угл.сек.Цель изобретения - повышение точности измерения и улучшения эксплуатационных характеристик рефрактометра,Указанная цель достигается тем, что в ефрактометре, содержащем два излучателправляюших вдоль исследуемой линии дв световых потока с длинами волн А 1 и Аи приемное устройство, включаюшее оптическую телескопическую систему и фотометр, за оптической телескопической системой последовательно установлены четыре плоско- параллельные кристаллические пластины;первая пластина, обладающая двойным лучепреломлением для излучения с длиной волны л 1 и не расшепляюшая лучи с длиной волны , вторая, толщина которой о чивает повороты направлений плоско ляризации проходящих световыхдлинами волн А 1 и 3 ртретьяшая двойным лучепреломлением для потоков обеих длин волн, и четвертая - компенсаторная пластина, Перед фэтометром помещен поляризационный модулятор - анализатор, а между оптической телескопической системой и первой пластиной установлен оптический элемент, поворачивающийосветовой пучок вокруг оси на 90На чертеже представлена принципиальная оптическая схема предложенного рефрактометра. 10 Рефрактометр содержит излучатели 1и 2, направляющие вдоль исследуемой линии два световых потока с длинами волн соответственно 1,и А , переключатель потоков 3, коллимируюшие оптические системы4 и 5 и приемное устройство, включающееоптическую телескопическую систему 6, оптический элемент 7, поворачивающий светеовой пучок вокруг оси на 90 , плоскопараллельные кристаллические пластины 8-11,поляризацчонный модулятор-анализатор 1 2и фотэметр, включающий фотодетектор 13,усилитель 1 4 и индикатор 1 5.Плоскопараллельные кристаллическиепластины выполнены следующим образом.Пластины 8,10 и 11 вырезаны под углом,э45, а пластина 9 - под углом 90 коптической оси кристалла. Пластины 8,10и 11 ориентированы так что ось кристалланаходится пэд углом 45 к оси световогоопучка и под углом 45 к линии горизонта,а оптическая эсь пластины 9 параллельнаоси прибора,Толщины пластин 8 и 10 в зависимостиот предъявляемых к прибору требованиймогут быть различные. Например, если необходимо получить угловую ширину полосы 20 угл.сек, приведенной к входу прибора, снабженного двенадцатикратной телескопической системой, толщины пластин 8и 10 составляют 19 мм и 40 мм соответственно для излучений с длинами волн 450,6328 мкм и 0,4415 мкм.Рефрактометр работает следующим образом. Световые пучки с длинами волн Аи Д,выходящие из излучателей 1 и 2 соответственно, пропускают через коллими)руюшие оптические системы 4 и 5, послечего световые пучки, пройдя исследуемуюсреду, например атмосферу, попадают воптическую телескопическую систему 6,проходят через последовательно располо- Яженные пластины 8 - 11, поляризационный модулятор-анализатор, попадают начувствительную поверхность фотодетектора 1 3, сигнал с которого усиливается усилителем 1 4 и фиксируется индикатором 1 5, 60 В зависимости от того, какой угол имеется между плоскостями поляризации излучений с длинами волн 1 и Лвыходящих из излучателей 1 и 2, выбирается толщина пластины 9, которая должна обеспечивать поворот плоскости поляризации проходящего излучени- на такой же угол.В случае когда л 1 ) Л, угловой анализ выполняется для излучения с длиной волны А пластинами 10 и 11. При этом через пластину 8 излучение с длиной волны Апроходит без изменений. Выходящее из пластины 11 излучение направляется на поляризационный модулятор-анализатор 12, который состоИт из двух поляроидов-анализаторов, поочередно вводимых в световой пучок, Плоскости поляризации аналп - заторов перпендикулярны между собой и составляют углы 45 с горизонтом.Отсчет угла поворота кэмпенсаторной пластины 11 определяет направление плоскости поляризации излучения с длиной волны 4 , прошедшего через исследуемую среду. Затем переключатель 3 переводится вдругое положение, при котором проходитизлучение с длиной волны А. При этомугловой анализ для излучения с дличойволны Лвыполняется одновременнопластинами 8 и 10, а также компенсаторной пластиной 11, после чего излучениепроходит через поляризационный модулятор-анализатор 1 2,Разница двух отсчетов, полученных врезультате поворотов компенсаторной пластины 11 при прохождении излучений с длинами волн Ли 4,несет информацию овеличине угловой рефракции исслецуемойсреды.Для исключения из результата измерения ошибки, обусловленной конструктивньми параметрами прибора, контрольные измерения вь;полняются при оптическом коротком замыкании передающей и приемнойсистем.Приведенное описание работы схемыдано для измерения горизонтальной составляющей угловой рефракции, Лля измерениявертикальной составляющей угловой рефракции в оптическую схему приемной части рефрактометра вводится оптический элемент 7,например трехзеркальный, поворачивающийосветовой пучок вокруг оси на 90, Этотэлемент выполняет функцию призмы Дове,но меньше искажает поляризационные характеристики излучения и дает возможность работать с различными длинами волнизлучения.Заказ 5387/160 Тираж 1029 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР По делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Применение предложенного рефрактометрапозволит:эпределять величину угловой рефракциив диапазоче 10 угл.мин, с точностью0,5 угл.сек; 5повысить качество наблюденийа такжесократить количество повторных габлюдений азимута по Полярной звезде;для получения высотных отметок триангулчционных пунктов 1,2,3 и 4 кл, использовать вместо геометрического никелирвания 3-4 кл. тригонометрическое,"решить ряд научно- исследователь" кихпроблем, в частности таких, как созданиезталонных геодезических полигонов; 15усовершенствовать методику и техникувьпэлнения геодезических работ, умеьщитьвремя простоев в полевой период,Экономическая зффективность от использования данного рефрактометра при астро-: 20определениях и определениях высотных отметок триангуляционных пунктов на годовообъем работ ГУГК при СМ СССР составитоколо 100 тыс,руб,Ф ормула изобретенпя Рефрактометр преимущественно для геодезических измерений, содержащий два из лучателя, направляюших вдоль исследуем эй линии два световь;х потока с длинами волн;и приемное устройство, включак- шее эп: пескуе телескопическую систему и фгоегр. э т л и ч а ю ш и й с я те:, чгэ, с цельс повышения точности;зере.я .; улучшения эксплуатационных.те. .х рефсактометра, за оптической те.:еекспическо сстемэй последовательно установлень четыре плоскопаралл., в ,ьпые кристаллические пластины: первая пластина, обладаюга, двойным лучепреломленем для излучения с дтпгной волны Л." не раещепляющая луч. с длной волны вторая, толшпна которой обеспечивает пэвсрсть: направлений п.тоскостей пэляризашп проходя их световых потоков с длннэй ьс;нь Лтретья, обладаюшая двойным лучегрелс ле.е: д:.я обеих длин волн, н четвергая - кэмпеса горная пластНа, песед фсгс. егрэ. г;.;энга: пэляризацэпный модулятор-а а-,";агср, а между опт:ческэй телескэппчес с сстемс н первой пласт: й уста.оь:е: этт;ческий элемент, лов- с ра-:.ваюи:й свегсвсг пучок вокруг оси 90:стсчн".омшг прчятые вмацпе при зкепертнзе:1. Патент СССР 340211, выдан"шведской фирме "АГА" кл. С 01 П 21,1969,2. Авторское еидетельствэ СССРХ 340948, кл. С 01 г 1 21/46, 1970