Устройство для измерения оптических постоянных жидких металлов и сплавов

(54) УСТРОЙСТВО ДЧЕСКИХ ПОСТОЯНН 11 ХИ СПЛАВОВ(57) Изобретениествам для исследосвойств металловсостоянии, а имен ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ ния оптических п леи пр ени ов и сплав ператур, частот целью повышения окращения в ойство допо вспомога ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ПИСАНИЕ ИЭО РСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Кабардино вДружбы народов гуниверситет(56) Не 1 ы.Роуз.Аср,401-405.Труды УПИ им.С.Мскер относится к устройвания Физическихи сплавов в жидкомно, для определестоянных (показатепоглощения) металирокой области темконцентраций. Сочности измерений и мени измерении устительно содержит мерельный и приемный баллоны, резервуары для первого и второго металлов и узел дозировки, выполненный в виде Ц -образной трубки,оба конца которой соединены с баластным объемом, рабочая кювета дополнительно снабжена входным и выходнымокнами, причем оптические осиопорного и измерительного каналовсоответственно проходят через входные и выходные окна термостата ирабочей кюветы и пересекаются нарасстоянии 1, от дна рабочей кюветы,определяемом объемом мерного баллона,резервуар для второго металла соединен вакуумно-плотной трубкой с резервуаром для первого металла через узел дозировки, резервуар дляпервого металла вакуумно-плотнымитрубками соединен с приемным баллоном, а также с рабочей кюветой черезмерный баллон, рабочая кювета соединена вакуумно-плотной трубкой с резервуаром для первого металла через вспомогательный баллон. Входвакуумно-плотной трубки в рабочуюкювету расположен выше расстояния1, от дна рабочей кюветы, а поляриза"тор размещен между модулятором ивходным окном термостата. 2 ил.Изобретение относится к устрой-. ствам, предназначенным для исследования физических свойств металлов и сплавов в жидком состоянии, а именно - для определения оптических постоянных показателей преломления и поглощения) металлов и сплавов в широкой области температур, частот и концентраций.Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени измерений.На фиг,1 представлена схема устройства для измерения оптических постоянных жидких металлов и сплавов; на фиг,2 - рабочая кювета и ее соединение с системой баллонов и резервуаров, условно размещенной в плоскости.Устройство содержит источник 1 излучения, монохроматор 2, модулятор 3 и поляризатор 4, образующие опорный канал, термостат 5 с размещенной внутри него рабочей кюветой 6, а также анализатор 7 с фотоприемником 8, образующими измерительный канал . Фотоприемник 8 соединен с регистрирующим устройством 9, Рабочая кювета с системой резервуаров и баллонов изготовлена из кварцевого стекла и содержит резервуары 10 и 11 для первого и второго металлов Ми М соответственно, узел 12 дозировки, выполненный в виде точно отградуированной 11-образной трубки, оба конца которой соединены с балластным объемом, мерный баллон 13, вспомогательный баллон 14 для возврата исследованного металла в резервуар 1 О, приемный баллон 15, в который перевоцится весь металл по окончании измерений для кристаллизации и отпаивания, Баллоны, резервуарыи рабочая кювета соединены друг с другом вакуумно-плотными трубками.Устройство работает следующим образом.Исходные металлы М, и М после достижения необходимого вакуума в приборе и предварительной термовакуумной обработки через систему капилляров из загрузочных бункеров, напаянных по линиям А-А и В-В, заливаются в резервуары 10 и 11 соответственно. Бункера после этого отпаиваются. После достижения предельной термовакуумной обработки. (определяется по предельному вакууму 10тор по линии С-С кювета 6отпаивается от безмасляной вакуумной системы и помещается в термостат 5.Поворотом термостата вокруг оси11 на 90 достигается прохождениеметалла М, по трубке и заполнение Омерного баллона 13. При возвращении термостата в исходное состояниеметалл из мерного баллона 13 перетекает в рабочую кювету 6. Наличиемерного баллона 13 позволяет отправлять в рабочую камеру строго 15определенное заранее заданное количество исследуемого металла, чтоочень важно для оптических измерений, так как этим обеспечивается постоянство уровня отражающей поверхности от образца к образцу, и оптическая ось установки не меняется.Уровень отражающей поверхности образца, т.е, расстояние 1, от днарабочей кюветы, задается объемом25мерного баллона.При собственно измерениях светот источника 1 излучения попадаетна входную щель монохроматора 2,проходит его, и на выходе становится монохроматическим, После модулятора 3, модулирующего луч с частотой, пройдя поляризаторлинейно поляризованный свет черезвходные окна термостата и рабочей 35 кюветы, расположенные нормальносветовому лучу, попадает на поверхность исследуемого металла под углом ц, Отраженный под тем же угломэллиптически поляризованный свет 40 после выходных окон;рабочей камерыи термостата также расположенныхнормально лучу, проходит анализатор 7 и попадает на фотоприемник 8,а затем регистрируется устройством 9, 45 например, селективным усилителем,настроенным на частоту модуляции.После проведения необходимыхизмерений с чистым металлом М, егочерез вспомогательный баллон 14 50 возвращают в резервуар 10. С помощьюузла 12 дозировки необходимоеколичество металла М вводится врезервуар 10 и,таким образом, получается сплав первой концентрации, 55 Перевод сплава в рабочую кювету 6для проведения измерений и все последующие действия по приготовлениюсплавов производятся, как указано, 1213399Формула до тех пор, пока не будет израсходо.Фван весь металл М.После окончания измерений с последней концентрацией весь сплавпереводится в приемный баллон 15 и,после кристаллизации, отпаивается.Следует отметить, что используяв качестве исходных сплавы двух иболее компонентов, можно измеритьВоптические постоянные многокомпо,нентных систем.Контроль массы добавляемоговторого металла М осуществляетсяпо измерению положения уровня металла Мг в Ц -образном колене узладозировки с помощью катетометра.Концентрацию сплавов можно рассчитывать по формулеХ(мас.7) = --- . 100 Ж,М 1 г где М - масса второго металлаг(добавки );М, - масса первого металла(растворителя).Как показали измерения, дозировку сплавов можно осуществлять с квадратичной точностью порядка 0,0027 для сплавов с концентрацией 1 ат.7 и с точностью 0,1 Е для сплавов эквимолярной концентрации. При этом после каждой заправки прибора исследуемыми металлами в системе капилляров и загрузочных бункерах остаются чистые металлы. Учитывая, что в устройстве после одной заправки можно исследовать десятки сплавов, можно уменьшить расход чистых металлов и резко в 10- 15 раз) сократить время эксперимента.Описанное устройство позволяет обеспечить строгую идентичность условий проведения эксперимента, что очень важно для сравнения результатов оптических измерений разных сплавов. Кроме того, устраняется необходимость учета дополнительной поляризации, вносимой монохроматором. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 из обретения Устройство для измерения оптических постоянных жидких металлов и сплавов, включающее последовательно расположенные источник излучения, монохроматор и модулятор, а также поляризатор, образующие опорный канал, термостат с входным и выходным окнами и размещенной внутри него рабочей кюветой, последовательно расположенные по ходу излучения анализатор и фотоприемник, образующие измерительный канал, и регистрирующее устройство, соединенное с фотоприемником, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени измерений,оно дополнительно содержит мерный, вспомогательный и приемный баллоны, резервуары для первого и второго металлов и узел дозировки, выполненный в виде 0-образной трубки, оба конца которой соединены с балластным объемом, рабочая кювета дополнительно снабжена входным и выходным окнами, причем оптические оси опорного и измерительного каналов соответственно проходят через входные и выходные окна термостата и рабочей кюветы и пересекаются на расстоянии ь от дна рабочей кюветы, определяемом объемом мерного баллона, резервуар для второго металла соединен вакуумно-плотной трубкой с резервуаром для первого металла через узел дозировки, резервуар для первого металла вакуумно-плотными трубка- ми соединен с приемным баллоном, а также с рабочей кюветой через мерный баллон, рабочая кювета соеди-нена с вакуумно-плотной трубкой с резервуаром для первого металла через вспомогательный баллон, причем вход вакуумна-плотной трубки в рабочую кювету расположен вьппе расстоя" ния 1 от дна рабочей кюветы, а поляризатор размещен между модулятором и входным окном термостата.1213399 г 7 Щг ставитель В.Калечицхред Т,Тулик едактор Р.Цици ектор А;Обручар г филиал ППП "Патент", г. .Ужгород, ул. Проектн акаэ 777/54 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изоб 113035, Москва, Ж78 Подписноного комитета СССРтений и.открытий5, Раушская наб., д.4/5