Способ определения ориентировки плоских неоднородностей показателя преломления в прозрачных монокристаллах

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ф 361476 14 С 01 11 ИЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ АНИ 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТИРОВИОСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОКАЗАТЕЛЯЕЛОМЛЕНИЯ В ПРОЗРАЧНЫХ МОНОКРИСПРТАЛЛАХ(57) Иизмере обретение касается оптических ий, Целью изобретения является ние затрат времени на исследо- Достигается тем, что определеских неоднородностей показатеомления в прозрачных монокрисосуществляют при одной устаристалла, второе направление,сокращ вание,ля пр талла овке ежаще нородностей, определяют по форм=агсС 8 й 8созР /(1 ф 8 зыР,) сгде- угол следа неоднороднна просвечиваемой грани с вкальным ребром;- видимыймежду изображением неоднороднтей и вертикальным ребром (илиправлением) в кристалле; Ре - уповорота кристалла вокруг вертиной оси; Рг - то же, вокруг гортальной оси. 1 ил. сте ртиг ол ал ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(71) Ленинградский горный институт им. Г,В.Плеханова(56) Кравцов Е.Д, Еовый метод исследования оптических неоднородностей в кристаллах исландского шпата, В кн,: Геология, поиски и разведка нерудных полезных ископаемых. Оценка качества неметаллических полезных ископаемых, методы устранения дефектов кристаллосырья: Сб, научных трудов. Л.: Изд-во ЛГИ, 1984, с,.32-37.Авторское свидетельство СССР У 1140082, кл. С 01 И 21/45, 1983. ости оптических неод 136 1476Изобретение относится к области оптических измерений и служит для определения пространственной ориентировки деФектов, связанных с неоднородностью показателя преломления относительно элементов симметрии в монокристаллах оптического сырья, а также для определения кристаллографи" ческих индексов пирамид нарастания и изучения внутренней морфологии прозрачных монокристаллов.Цель изобретения - сокращение затрат времени на исследование путем осуществления измерений при одной установке кристалла.На чертеже представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит источник 1 света, конденсор 2, диафрагму 3, светоАильтр 4, дополнительную выпуклую линзу 5, поляризационную призму 6, многоосный угломер 7, на котором с помощью мастики (воска) 8 закрепляют исследуемый кристалл 9, объектив (линзу) 10 и экран 11.Способ осуществляют следующим образом.Кристалл 9 произвольной, но известной ориентировкой пары параллельных граней устанавливают в положение, фиксированное по отношению к просвечивающему лучу, Кристалл может иметь всего одну пару отполированных граней, например быть в форме осевой или пинакоидальной пластины, а также пластины с произвольной кристаллографической ориентировкой. Необходимо лишь, чтобы была известна кристаллографическая ориентировка искусственной грани и чтобы на этой грани имелось кристаллографически определенное направление, какая-либо линия, например ребро или след спайности. Кристалл в исходном положении устанавливают таким образом, чтобы просвечиваемые грани были перпендикулярны лучу, а известное направление на грани (ребро, след спайности) было вертикально, Исходное положение образца (его грани и элементы симметрии) наносят на гномостереографическую проекцию. Экран 11 устанавливают на пути луча за кристаллом на расстоянии 0,5- 3,0 м в зависимости от желаемой сте-. пени увеличения дийракционной картины в пределах 2-20 раз. Перемещением объектива 10 вдоль луча сначала доби ваются фокусировки иэображения кристалла на экране (определяется по четкому изображению пылинок, царапин, имеющихся на гранях), а затем сбивают Фокусировку небольшим перемещением объектива в ту или другую сторону.Перемещая объектив 1 О, отыскивают положение, при котором неоднородности показателя преломления (свили) становятся видимыми на экране 11 наиболее детально и контрастно. Поворотом поляризационной призмы 6 плоскость поляризации луча совмещают с плос 510 15 20 костью, проходящей через оптическуюось кристалла, чем устраняют раздвоенность изображения неоднородностейза счет полного погашения необыкновенного луча. Далее отыскивают положение кристалла, при котором луч света внутри его будет параллелен плоским неодйородностям показателя преломления (снилям). Для этого внутренние круги столика Федорова 7 вместе 25,с кристаллом 9 плавно поворачивают вокруг горизонтальной или вертикальной оси, наблюдая за детальностью и контрастностью дифракционной картины на экране 11.В положении, когда плоскости сви 30 леи совпадают с направлением луча,на экране появляется очень детальнаяи относительно контрастная дифракционная картина, на которой можно различить слои толщиной в десятые и сотые доли миллиметра, В этом положенииснимают отсчет с лимба, характеризующий поворот кристалла от ИП вокругсоответствующей оси. С учетом коэффициента преломления обыкновенного 35 40 луча измеренный угол поворота кристалла пересчитывают на угол поворота луча в кристалле, таким образом определяя одно направление (просвечивающего луча), которое лежит в плоскости оптических неоднородностеи, и наносят его на гномостереограАическую проекцию.В качестве второго направления,45 50 55 лежащего в плоскости оптических неоднородностей, определяют положениеследа неоднородностей на просвечиваемой грани кристалла. Для этого измеряют на экране видимый угол, образуемый изображением плоских неоднородностей с вертикальным ребром; Измерения удобно вести следующим образом,К экрану прикрепляют лист бумаги и на.нем с помощью линейки и карандашапроводят линии, параллельные изображениям неоднородностей и вертикального ребра, а затем с помощью транспортира измеряют угол между этими линиями.Измеряют также углы поворота кристалла вокруг вертикальной Р и горизонтальной Р осей угломерного устройства. Путем приложения к просвечиваемой грани квадратика из бумаги и наблюдения на экране его изображения определяют, увеличилась или уменьшилась на экране диагональ квадрата, наклоненная в сторону наклона изображения оптических неоднородностей. После этого высчитывают истинный уголследа неоднородностей в просвечиваемой грани с вертикальным ребром или следом спайности по формулеС о совР,1 " 71+д . з 1 пР) созР, Если видимый след неоднородностей на экране наклонен в сторону длинной диагонали тени квадрата, в знаменателе формулы берут знак "минус", если в сторону короткой диагонали - знак плюсИзмеренное таким образом второе направление, лежащее в плоскости оптимических неоднородностей, наносят на гномостереографическую проекцию кристалла. По двум известным направлениям на проекции строят плоскость оптических неоднородностей и определяют ее кристаллографические координаты. Использование предлагаемого способа позволяет расширить диапазоны возможных огранений исследуемых кристаллов при выполнении кристаллографических исследований их внутренней морфологии упростить минимально необходимую подготовку образцов до пластины,что позволяет меньше разрушать оптические монокристаллы при их подготовке к исследованиям, а также экономить время на их подготовку. При заданной неизменной форме образцов использование изобретения расширяетвозможности выполнения кристаллографических измерений ориентировки различных плоских неоднородностей и позволяет выполнять такие измерения даже при "неудачной" ориентировке неоднородностей,Использование изобретения сокращает также время на определение кристаллографической ориентировки плоских оптических неоднороцностей по сравнению с известным способом примерно вдвое за счет того, чо танис измерения производятся с одной уста - новкой кристалла.10формула изобретенияСпособ определения ориентировкиплоских неоднородностей показателяпреломления в прозрачных монокристаллах, включающий просвечивание монокристалла параллельным пучком поляризованного излучения, дефокусациюизображения кристалла до получениявидимых на экране неоднородностей,совмещение плоскости поляризацииизлучения с плоскостью, проходящейчерез оптическую ось кристалла, повороты кристалла до получения максимально контрастной картины неоднороцностей, измерение углов поворотакристаллов и нанесение на гномостереограЛическую проекцию направленияизлучения в кристалле и положенияграней и ребер кристалла, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения затрат ьремени на исследование путем осуществления измеренийпри одной установке кристалла, дополнительно измеряют видимый угол умежду изображением неоднородностей ивертикального ребра в кристалле.определяют фактический угол " следанеоднородностей с вертикальным ребром 40на просвечиваемой грани по формулеСа Ч созРУ =ахсдо (1 д .зпР ) созР, ф"г/где Р - угол поворота кристалла вой45 круг вертикальной оси;Р - то же, вокруг горизонтальной оси,причем переменный знак в формулеопределяют в соответствии со знаком50 поправки для компенсации изображенийна экране диагоналей квадрата, очерченного на просвечиваемой грани, и .по направлению следа неоднородностей,нанесенному на гномостереографическую55 проекцию, определяют ориентировкунеоднородностей.6219 Тираж 776 НИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва, Ж, Подписноеомитета СССР и открыт аушская н Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4