Многоходовая система ее варианты

СОЮЗ СОВЕТСНИХкцмвемаанежРЕФЗУБЛИК 00 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ъ6 ль" В ичес елВ 14.01.80.(57) Изобркому прибо ГОХОДОВАЯ ТЕМА (ЕЕ ВАР тение относ остроению и ся к оптичес озволяет поУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Ордена Ленина институт химкой физики АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР1 206857, кл. С 02 В 2/02,22.06.66.Авторское свидет ьство СССРВ 871125, кл. С 02 17/00,высить технологичность конструкции изащиту от агрессивных сред. Блок 2,выполняющий функции двух объективовА и В, изготовлен из единой монолитной оптически прозрачной детали свнутренним отражающим покрытием. Одна сторона детали, образованная сферическими поверхностями объективов,представляет собой единую выпуклуюповерхность. Объективы А и В поочередно со смещением фокусируют изображения входного отверстия 1 на зеркальном коллективе 4 до построениядвух строк изображения, попадающегов выходное отверстие 5, Число изображений в строках пропорционально углуповорота блока 2 вокруг вертикальнойоси 3. 2 с.п. ф-лы.ил.126733Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности,к оптическим системам с отражающимиповерхностями. Изобретение может бытьиспользовано при разработке многоходовых,кювет с большой длИной оптического пути, в которых осуществляетсязащита отражающей поверхности зеркалот разрушающего действия агрессивныхсред, Такие системы могут представ- Олять интерес для научных исследований, а также для создания универсальных оптических газоанализаторов,работающих в неблагоприятных условиях химического воздействия загрязняющей атмосферы (хлористые, фторис. тые, сернистые и др. соединения вприсутствии паров воды),Целью изобретения является повышение технологичности конструкции, 20а также защита отражающей поверхности зеркал от разрушения агрессивными средами.На чертеже схематически показанорасположение оптических элементов 25и ход лучей в многоходовой системеПротив входного отверстия 1 расположен блок 2, выполняющий функции сразу двух объективов А и В.Этот блок изготовлен из единой моно- З 0литной оптически прозрачной детали свнутренним отражающим покрытием, Одна из поверхностей блока 2 образована иэ двух плоских граней с тупымоуглом при вершине, близким к 180другая поверхность блока выполненас общей выпуклой сферой, При этомпо первому варианту последняя обращена в сторону коллектива, отражающее покрытие нанесено на плоские 40грани, а по второму варианту, в сторону коллектива обращена поверхность,образованная плоскими гранями а отражающее покрытие нанесено на выпуклую сферическую поверхность. Призменный блок 2 с объективами А и В имеетвоэможность поворота вокруг вертикальной оси 3, перпендикулярной оптической оси системы. Напротив призменного блока 2 рядом с входным отверстием 1 расположен зеркальный коллектив 4. Передняя поверхность коллектива 4 плоская, задняя - выпуклаясферическая, на которую нанесено внутреннее отражающее покрытие. Центркривизны коллектива 4 расположен вцентре симметрии на линии разделаобъективов А и В. Под входным отверс 5 2тием 1 многоходовой системы расположено выходное отверстие 5.Объективы н коллектив многоходовой системы выполнены с одинаковой оптической силой, их отражающие поверх" ности имеют одинаковый радиус кривизны 1 . Расстояние между противостоящими зеркальными элементами системы составляет К/и (эдесь К - радиус кривизны отражающих поверхностей; и - показатель преломления материала).Для многоходовой системы только с отражающими поверхностями построение изображений на коллективе осуществляется относительно центров кривизны каждого иэ объективов, при этом расстояние между этими центра мн соответствует половине шага между горизонтальными изображениями.В многоходовой системе в результате суммарного для лучей действия объективов А и В - отражения от единой зеркальной сферической поверх. ности и преломляющего действия плоских граней - происходит построение изображений, относительно приведенных центров кривизны, Приведенные центры кривизны объективов А и В находятся на сферической поверхности коллектива 4 и соответственно обозначены точками а и о . Со стороны коллектива блок 2 выглядит как два рядом стоящих отдельных объектива, Значение фиксированного тупого угла плоских граней блока 2 выбирают иэ необходимости максимального числа ходов при заданных размерах системы. Обычно это значение 175-79,5Многоходовая система работает следующим образом.Через входное отверстие 1 системы излучение источника (на чертеже не показан) попадает на оптически прозрачную грань А и соответствующую часть отражающей сферической поверхности блока 2. Объектив А создает первое промежуточное изображениевходного отверстия 1 на сферической отражающей поверхности зеркальногоколлектива 4. Отразившись от него, излучение направляется к другой части призменого блока " - объективу В,который в свою очередь формирует второе изображение рядом с входным отверстием 1 на самом краю коллектива4. Объективы А и В поочередно с определенным смещением фокусируют изобра 12673355 10 20 25 30 35 40 50 жения входного отверстия 1 на коллективе 4 до тех пор, пока не будутпостроены две строки изображения,и последнее не попадает в выходноеотверстие. 5,От поворота блока 2 с объективами А и В зависит расстояние от входного отверстия 1 до его первого изображения на коллективе 4, Числоизображений в строках прямо пропорционально углу поворота блока 2. Такимобразом, поворотом блока 2 осуществляется регулировка - числа ходов вмногоходовой системе,На чертеже пунктирными линиямина призменном блоке 2 обозначено заполнение объективов А и В в случаеиспользования источника большой угловой апертуры, Цифрами в прямоугольниках показана последовательйость образования изображения наколлективе 4.Мкогоходовая система была: изготовлена и испытана в виде действующего макета со следующими параметрами: радиус кривизны сферическихотражающих поверхностей - 1200 мм;угол между гранями зеркально-призоменного блока - 179 , материал оптических деталей - стекло К 8;отражающее покрытие - алюминирование испарением. В качестве источника излучения использовался гелий-неоновыйлазер ЛГ.Испытания многоходовой системыподтвердили следующее. Система легкоперенастраивается поворотом зеркально-призменного блока на число прохождения 2,6,10,14,18,22 и т.д, Вуказанном эксперименте после 22 ходов прохождения излучения с учетомвсех потерь на отражение и пропускание регистрируемый сигнал составляет не менее 57 от первоначального.Шаг изображения на коллективе, обусловленный углом 179 между гранямизеркально-призменкого блока, составил 17,5 мм. Оптимальная фокусировка достигнута при установке противостоящих элементов на расстоякки800 мм.Многоходовая система позволяетработать в агрессивных средах безнепосредственного воздействия средына отражающую поверхность зеркал,Установкой блока в виде единой детали вместо двух раздельных объективовзначительно упрощается герметичная изоляция внутреннего отражающего покрытия от воздействия агрессивных сред.В предлагаемой системе упрощается технологичность изготовления вместо двух сферических поверхностей объективов создают одну общую сферическую поверхность единого блока. Кроме того, упрощается и юстировка, поскольку положение приведенных центров кривизны объективов определяется только геометрическими параметрами системы и материалом призменного блока, а также повышается устойчивость к вибрации.е Формула изобретения 1, Многоходовая система, содержащее входкое и выходное отверстия, зеркальный коллектив и два зеркальных объектива, выполкенньм из монолитной детали и установленных с возможностью совместного поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси системы, при этом одна из поверхностей каждого из зеркальных объективов выполнена сферической, а другая - плоской, причем плоские поверхности зеркальных объективов установлены с возможностью образования тупого двугранного угла, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, а также защиты от агрессивных сред, одна сторона монолитной детали, образованная сферическими поверхностями объективов, выполнена в виде единой выпуклой поверхности, а зеркальное покрытие нанесено на плоские поверхности.2. Многоходовая система, содержащая входное и выходное отверстия, зеркальный коллектив и два зеркальных объектива, выполненных из монолитной детали, и установленных свозможностью совместного поворота вокруг оси, перпендикулярной оптическойоси системы, при этом одна из поверхкостей каждого из зеркальных объективов выполнена сферическойа другаяплоской, причем плоские поверхностизеркальных объективов установлены с возможностью образования тупо 55 го двуграного угла, а зеркальное покрытие нанесено на сферические поверхности,о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения технологичнос267335 1ми поверхностями объективов, выполнена в виде единой выпуклой поверхностиэ ти конструкции, а также зашиты от агрессивных сред, одна сторона монолит" ной детали, образованная сферическиСоставитель И.Осташенко Техред И.Ходанич,Редактор Т;Парфенова Корректор Е.Рошко Тираж 50 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 5770/43Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,.Проектная, 4.