Оптический компенсатор

Союз Сфветскнк Сфцналнстнческнх Республнк(22) Заявлено 2512.78 (21) 2700786/18-25 (51)М. КЛ. С 01 З 1/04 с присоединением заявки М Государствениый комитет СССР по делам изобретений я открытяй(088,8) Дата опубликования описания 300181(71) Заявитель Днепропетровский отдел Всесоюзного научноисследовательского института горноспасательного дела(54) ОПТИЧЕСКИЯ КОМПЕНСАТОР Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть,использовано в интерферометрическихгазоаналиэаторах с целью компенсации разности хода ннтерферирующихлучей.Известен оптический компенсаторЛевэ, содержащий одну неподвижнуюи одну подвижную прозрачные плоскопараллельные пластины. Подвижнаяпластина жестко закреплена на поворотном механизме 1.Однако компенсатор Левэ имеет большую величину нелинейности в диапазоне компенсации, малый угол поворота, большие габаритные размеры приповороте, что уменьшает яркостьинтерференционной 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 21.Недостатком данного устройства являются большие габаритные раэмеры при повороте пластин, что приводит к уменьшению яркости интерференционной картины. Это вызвано тем, чтоповорот пластин компенсатора Жамена осуществляется вокруг горизонтальной оси, параллельной плоскости интерферирующих лучей. При исследовании газов с показателями преломленияменьшими или большими сравнительногогаза пластины компенсатора должныповорачиваться в обе стороны от нулевого положения. Габаритные размеры компенсатора при повороте тембольше, чем больше проекции световыхинтерферирующих лучей на плоскостьпластин. Повышение габаритных размеров компенсатора вызывает увеличение расстояния, пройденного интерфернрующими лучами, что приводит куменьшению яркости интерференционнойкартины,Цель изобретения - повышение яркости интерференционной картины.Поставленная цель достигается тем,что в оптическом компенсаторе, содержащем поворотный механизм, на осикоторого установлены с постояннымуглом относительно друг друга плоскопараллельные пластины для прохождения интерферирующих лучей, пластины установлены так, что биссектрисагде И- толщина компенсационных плас,Отин,- угол поворота компенсатора,постоянного угла расположена в плос-кости интерферирующих лучей.На фиг. 1 изображен компенсатор,общий вид; на фиг. 2 - то же, видсверху, в начальном (нулевом) положении,ф иа фиг. 3 - то же, в рабочемположении (при компенсации) .Устройство содержит прозрачныеплоскопараллельные пластины 1 и 2,ось 3 их поворота, на которой онизакреплены. Пластины и ось поворота 1 Орасположены перпендикулярно плоскости интерферирующих лучей 4 и 5, Апертура световых интерферирующих лучей6 и 7, изображенная на плоскости пластин, определяется расположениемсветящегося тела (источника света) 15и апертурной диафрагмой. Для упрощения рисунка ход иитерферирующихлучей изображен схематически в видепрямых линий, а не пучков света.20Устройство работает сдедующим образом.В начальном (нулевом) положениипластины 1 и 2 имеют с перпендикуляром АВ к направлению.интерферирующих лучей одинаковый угол, РавныйоС /2 (показан в увеличенном масштабе). Постоянный угол между пластинами 1 и 2 равен 180- , БиссектрисаСО постоянного угла направлена параллельно интерферирующим лучам 4 0и 5 и расположена совместно с перпендикуляром АВ в плоскости интерфериРующих лучей,При развороте вертикальной осью3 плоскопараллельных пластин 1 и 2 на 3соответствующий угол (Фиг. 3)в интерферирующие лучи вносится разностьхода, так как для одного луча 5 геометрический путь в пластине 1 всегдабывает меньше, а для другого луча 4больше.В результате проведенных теоретических исследований определяют геометрическую разность хода (показатель преломления воздуха о принимаютэа 1) по формуле сД 2 - угол пластины относительноперпендикуляра к направлениюинтерферирующих лучей;дс - показатель преломления материала компенсационных пласРазность хода ЬЬ; вносимая в интерферирующие лучи, меняется пропорционально углуповорота компенсатора вокруг вертикальной оси, Теоретические исследования показывают,что при изменении ьЬ от 0 до 39,710 .4 мм, что равнозначно измерениюметана от 0 до 100 об и при повороте компенсатора на угол20нелинейность, вносимая компенсатором,составляет 0,01. Практически этолинейная шкала.При размерах компенсационных пластин 5 х 25 х 0,5 мм, габаритные размерыоптического компенсатора, соответствующие изменению 20 , составляют 10 мм, в то время как у компенсатора Жамена - 26 мм. Таким образом, оптический компенсатор имеетменьшие габаритные размеры при повороте, а следовательно, интерференционная картина имеет большую яркость.Применение оптического компенсатора в интерферометрическом гаэданализаторе уменьшает его размер иповышает надежность, так как с уменьшением длины интерферометра интерФеренционная картина имеет большуюяркость, что облегчает работу Фотоприемников, настроенных на интерференционную картину.Формула изобретенияОптический компенсатор, содержащий поворотный механизм, на осикоторого установлены с постояннымуглом относительно друг друга плоскопараллельные пластины для прохождения интерферирующих лучей,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения яркости интерференционной картины, пластины установлены так, что биссектриса постоянного угла расположена в плоскостиинтерферирующих лучей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 284416,кл. 0 01 й 21/46, 1970.2. Электричество и оптика. Физический практикум. М., "Наука", 1968,с. 437 (прототип).800678 Фик Составитель В. ЮртаевЪхеева Техред А. Ач Корректор,О. Реда ска Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 10400/50 Тираж 918ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская Подпистета СССРоткрытийаб., д. 4/5