Рефрактометр

(51) 4 С 01 Я 21/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ики е 1) 2) 6) ч инт рференционных полос навыходе интерферометра, соединенныес синхронизатором, Кювета выполненав виде клина и установлена с возможностью поступательного перемещения вплоскости одной из граней клина, прилежащих к его ребру, таким образом,что другая грань клина, прилежащаяк ребру, расположена нормально к оптической оси интерферометра, причем1эта грань клина оптически связана свторым счетчиком интерференционныхполос, Для дальнейшего повышения точности измерений в рефрактометр введеныдва дополнительных светоделителя и зеркальная система, оптически связывающая их между собой через грань кюветы, противоположную грани, пе ди 39О.Ю,Ле(56ры А. Н. Интерферометиэ, 1952, с. 216.тельство СССР1 М 21/45, 1983,ополнилен в ом оди ь уста оси, при кулярно тельный етоделитеече интерфыходе инттч иком ин РУеред ерометра, а рферометра, ерференцион опорном гой - н вторымполос лы1 й кубик иск 5 и 8 кюв е кал чик тоделитель следуемого блок 6 пер ства, эе ния, сче ещ и синхрониэа онных пол те ер тор 9. Рефрактточник 1 к оделите ого вещества зеркал онпзч нй., н 1 о исследуе 14, бтчиперемецеренцнон к те ор и синхрон ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 4341 91 О/24-2 1 2,11,87 23.10,89.Бюл С.А, КоновалоМамакина, С.И .Черняков 535.024 (088 Захарьевский М.: Оборонг торское свид7978, кл. С(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может бытьиспользовано для высокоточного измерения показателя преломлениятвердых сред. Цель изобретения - повышение точности измерений. Двуплечийинтерферометр содержит кювету исследуемого вещества, установленную впредметном плече интерферометра имеханически связанную с блоком перемещений, а также первый и второй счетИзобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для измерения показателя преломления твердых и жидких веществ.Целью изобретения является повьппение точности измерений,На фиг.1 представлена оптическая схема рефрак 1 ометра; на фиг,2 - оптическая схема усовершенствования рефрактометра.Рефрактометр (фиг.1) содержит источник 1 когеретного излучения, свеетр по фиг,2 содержит исерентного излучения, свеые кубики 2,10 и 1 1, кювету40 3 1516910Пунктирной линией показан ходлучей, попадающих в первый счетчик интерференционнвпс полос,.а сплошной -попадающих во второй чачетчик интерфе.- 5ренционных полос.В рефрактометре (фиг.1) предметноеплечо интерферометра обравовано светоделительным кубиком 2, кюветой 3 исследуемого вещества и зеркалом 4, аопорное плечо - светоделительным кубиком 2 и зеркалом 5. Блок 6 перемещения связан ;механически с кюветой 3. Счетчик 7 интерференционныхполос установлен на выходе интерферо 5метра, а пчетчик 8 интерференционныхполос оптически связан с гранью клина, расположенной нормально к опти,ческой оси интерферометра. Счетчики7 и 8 соединены с синхронизатором 9. 20В рефрактометре по фиг.2 предметное плечо интерферометра образованосветоделительными кубиками 2,10 и 11,кюветой 3 исследуемого вещества изеркалами 4,12 - 14, а опорное плечо -25светоделительным кубиком 2 и эерка-.лом 5. Блок 6 перемещений связан механически с кюветой 3. Счетчик 7 интерференционных полос установлен на выходе интерферометра, а счетчик 8 ин- ,30терференционных полос оптически связанс гранЬю клина, расположенной нормально к оптической оси интерферометра, Счетчики 7 и 8 соединены с синхронизатором 9,35Кроме того,в рефрактометр по фиг.2дополнительно введены светоделительО, который установлен в опорном плече интерферометра, светоделитель 11,который установлен перед счетчиком 8 интерференционных полос, зеркальная система, состоящая из зеркал12 - 14, оптически связывающая светоделители О и 11 через грань клина,противоположную грани, пррпендикуляр- дной оси.В состав рефрактометров на фиг,и 2 входит источник 1 когерентногоизлучения, который может испускатьсвет одной или двух длин волн. Конструктивно он может быть выполнен в виде одного или двух лазеров с коллимирующими системами.Рефрактометр работает следующимобразом. 55Включают источник 1 когерентногоизлучения и осуществляют юстировкурефрактометра таким образом, что насчетчик 7 интерференционных полос попадает только два луча: один лу отразившийся от зеркала 4, а друг гой - отразившийся от грани АВ кюве-, ты 3 исследуемого образца или отра"1 вившийся от зеркала 5Одновременно юстировкой добиваются того, что на счетчик 8 интерференционншх полос попадает тоже только два луча: один луч, отразившийся от грани АВ кюветы 3 исследуемого образца, а другой от зеркала 5. Такая, .юстировка возможна различными способами. Можно например, диафрагмировать или сместить зеркала 4 и 5 таким образом, что на счетчик 7 попадает только излучение, отраженное от грани АВ клина и зеркала 4, а на счетчик 8 - отраженное от зеркала 5 и отраженное от грани АВ клина. Если источник 1 когерентного излучения испускает излучение двух длин волн, то можно осуществ-. лять спектральную селекцяо. Дпя наиболее эффективного использования излучения на грань АВ кюветы 3 исследуемого вещества можно нанести светоделительное покрытие (фиг.1). Это светоделительное покрытие состоит из отражающей (заштрихованной) и пропускающей частей, При юстировке добиваются, чтобы ось интерферометра проходила через границу отражающей и пропускающей частей. Тогда на счетчик 7 интерференционных полос попацает излучение, отраженное от зеркал 4 и 5, а на счетчик 8 интррференционных полос - излучение, отраженное от грани АВ клина и зеркала 5.После юстировки включают блок 6, который смещает кювету 3 исследуемого вещества в плоскости грани ВС, При этом происходит изменение оптической разности. хода между парами лучей, попадаюших на счетчики 7 и 8 интерференционных полос. Поскольку излучение падает на грань АВ клина нормально, то оптическая разность хода меняется следующим образом:Ь, 2(п-и ) Ь; 1, =2 и Ь, (1)где Ь и Ь - изменение оптическойразности хода между, парами лучей на счетчиках 7 и 8 интерференционных полос;- показатели преломления исследуемого вещества и окружающейсредьцЬ - изменение геометри"ческой длины путисвета, возникающеевследствие перемещения клина. 10С помощью синхронизатора 9 одновременно включают счетчики 7 и 8 интерференционных полос и спустя некоторое время С, выключают. Счетчики регистрируют следующее количество интерференционных полос:Ь 2(п-пф) Ьн, )-;(3) По формуле (3) проводят расчет показателя преломления. 35Отличие в работе рефрактометра нафиг,2 от рефрактометра на фиг.1 заключается только в процессе юстировки.На стадии юстировки добиваются, чтобы на счетчик 8 интерференционных 40полос попадали два луча: один отразившийся от зеркала 5, а другой -отразившийся от грани АВ клина, светоделителей 2 и 11 зеркал 14 и 13,грани ВС клина, зеркала 12, светоделителя 10. Для исключения интерференционных помех целесообразно использовать источник 1 когерентного излучения с небольшой (5-20 см) длинойкогерентности и выравнивать разность 50хода между попадающими на счетчик 8лучами. В остальном юстировка и работа рефрактометра на фиг.2 совпадает с юстировкой и работой рефрактометра на фиг,1,Однако в рефрактометре на фиг.2 снижена погрешность измерений, обусЛовленная некотролнруемыми смещениями и разворотами кюветы исследуемого вещества относительно направления движения. Погрешность измерения в рефрактометре на фиг.1 составляет 1,5 10 ф, а в рефрактометре на фиг,2 4 1 ОТактик образом, совокупность отличительных признаков позволяет реалнэрвать высокоточное по отношению к соф временному уровню техники измерение показателя преломления твердых и жидких веществ.Формула изобретения1.Рефрактометр, содержащий двуплечий интерферометр, кювету для исследуемого вещества, установленную впредметном плече интерферометра и механически связанную с блоком перемещений, а также счетчик иитерференционных полос на выходе интерферометра,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,в него введены второй счетчик интерференционных полос и синхронизатор,соединенный с первьв и вторым счетчиками, а кювета выполнена в виде клина и установлена с воэможностьюпоступательного перемещения в плоскости одной из граней клина, прилежащих к его ребру, таким образом, чтодругая грань клина, прилежащая к ребру, расположена нормально к оптической оси интерферометра, причем этагрань клина оптически связана с вторьм счетчиком интерференционных полос,2. Рефрактометр по п.1, о т л и -ча ю щ и й с я тем, что в неговведены два дополнительных светоделителя и зеркальная система, оптическисвязывающая их между собой черезгрань кюветы, противоположную грани,расположенной нормально к осн, приэтом один дополнительный светоделйтель установлен в опорном плече, адругой - на выходе интерферометра перед вторым счетчиком интерференционных полос,1516910 Ооставитель С,Голубеведактор Н, Бобкова Техред А.Кравчук Корректор С, Черн роиводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул, Гагарина, 101 аказ НИИПИ 83/45 Тирах 789сударственного комитета по 113035, Иосква, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская наб., д. 4/5