Способ контроля главных показателей преломления одноосных кристаллов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 п 989403. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЛАВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОДНООСНЫХ КРИСТАЛЛОВ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для прецизионного одновременного контроля обыкновенного и и необыкно 0 венного пЕ показателей преломления одноосных кристаллов непосредственно в процессе синтеза и может быть использовано в производстве искусственных кристаллов для контроля их оптических свойств,Известны способы измерения главных показателей преломления одноос- ных кристаллов, основанные на использовании нарушенного полного внутреннего отражения и измерении отклонения луча в призме, изготовленной иэ кристалла. Призма для измерения показателя преломления одноосного кристалла изготовляется так, чтобы ее .преломляющее ребро было параллельно оптической оси кристалла11 и 12).Этот способ является весьма трудоемким и практически не поддается ав- томатизации, Кроме того, он применим только для измерений кристаллов высокого оптического качества.У измеряемого кристалла полируют одну, плоскую поверхность,-помещают на полусферу кристаллорефрактометра и освещают через полусферу сходящимся пучком света от монохроматического источника. В отраженном (или преломленном) свете наблюдаются две гра ницы, соответствующиепредельным углам для и, и и . При этом необходимо проводить измерения двух углов и измерения ограничиваются высокопреломляющими (и 7 2,5) кристаллами. Сниже ние оптического качества кристалловприводит к снижению точности измерений.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ контроля главных показателей преломления одноосных кристаллов, заключающийся в том, что иэ сходящегося пучка света, направленного на поверхность кристалла, выделяют два луча, идущих под различными 20 углами, после отражения от кристалла лучи разводят по двум каналам, измеряют коэффициенты отражения крис" талла в каждом канале и по измеренным коэффициентам отражения вычисляют искомые показатели преломления иссле дуемых кристаллов 3 3 Недостатком известного способа является ограниченность его использования для прецизионного измерения и контроля главных показателей преРазность угло леблется от вел слабое двулучепр ладский шпат, си ление). Использование ретения поэволяе мальной точности деления главных ния различных кр их синтеза.(ис- еломв падения 8 и ичины 0,5 (с- еломление) до льное двулучеп зоб предлагаемого достигать ма одновременног оказателей прсталлов в про сиопре ломле ессе етения ормула и авных показатесных кристалтом, что из схо направленногг Способ контроля г лей преломления одно лов, заключающийся в дящегося пучка света ломления одноосных кристаллов в процессе их синтеза,Цель изобретения - повышение качества прецизионного контроля главныхпоказателей преломления одноосныхкристаллов в процессе их синтеза.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу контроля главных показателей преломления одноосных кристаллов, заключающемуся в том,что из сходящегося пучка света, направленного на поверхность кристал-ла, выделяют два луча, идущих подразличными углами, после отраженияот кристалла лучи разводят по двумканалам, измеряют коэффициент отражения кристалла в каждом канале и поизмеренным коэффициентам отражениявычисляют искомые покаэател и преломления исследуемых кристаллов,после разведения по двум каналам отраженные лучи одновременно поляризуютв ортогональных направлениях.На фиг, 1 показана принципиальнаясхема устройства, реалиэуюцего данный способ; на фиг. 2 - зависимостьзначений коэффициентов отражения(К) от показателя преломления (и) дляразличных значений угла падения 8.Оптическая схема устройства содержит осветительную систему 1, диафрагму с двумя щелями 2, снабженнымимеханизмом изменения расстояния междуними, измерительный блок 3 в видевысокопреломляющего сфЕрического илицилиндрического оптического элементас плоской рабочей поверхностью, фотоприемное устройство, состоящее изразделительного оптического элемента4, двух фотоприемников 5 и б и двухполяризаторов 7 и 8 с ортогональными направлениями плоскости поляризации,Определение главных показателейпреломления одноосного кристалла осуществляется следуюцим образом,Для измерения показателей преломления необходимы образцы: кристалла,имеюцие одну отполированную плоскость, причем оптическая ось кристалла должна быть перпендикулярнаили параллельна этой плоскости, Изме- рряемый кристалл приводят в контактс измерительным блоком 3 прибора,В случае, если оптическая ось перпендикулярна поверхности кристалла,дополнительной ориентации кристаллане требуется, если оптическая осьориентирована параллельно поверхности кристалла - производят вращениекристалла вокруг нормали до тех пор,пока величина коэффициента отражения для перпендикулярно поляризован 6 Оного света (й 1), измеряемая при помощи фотоприемника 5, достигнет максимума. При этом оптическая ось кристалла перпендикулярна плоскости падения.65 При известной зависимости коэффициента отражения К от главных показателей преломления (и или пЕ) максимальная чувствительность данного способа достигается при максимальных значениях коэффициента отражения й, т,е., вблизи критического угла Икр (угла полного внутреннего отражения). Для случая, когда оптическая ось . ориентирована перпендикулярно поверхности образца( для перпендикулярной полЯРизаЦии Кр = бс 51 И - - , а ДлЯИИПр параллельной поляризации 9 р =ОГС 61 И(ИОИо), где пппб - показатель,преломления оптического элемента НПВО. Если ось ориентирована параллельно плоскости образца и, следовательно, перпендикулярно плоскости падения, для перпендикулярной поляризации Вр =ОГС 61 И И 1- , для пааллельИной поляризации цф Р = Огс 1 пКР ипр Установив угол. 3 в положение проме 1 Ижуточное между Вк и Вкр ф по " пЕ могут быть измерены грубо при помощи изменения расстояния между целями диафрагмы 2 по достижении максимальных значений В, и Кна фотоприемниках 5 и б.Значения показателей преломления по и п в первом случае определяются по соотношениямна поверхность кристалла, выделяютдва луча, идущих под различными углами, после отражения от кристаллалучи разводят по двум каналам, измеряют коэффициент отражения кристаллав каждом канале и по измеренньви коэффициентам отражения .вычисляют показатели преломления исследуемых кристаллов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества одновременного прецизионного контроля обоих главных показателей преломленияодноосных кристаллов в процессе .синтеза, после разведения по двум каналам отраженные лучи одновременно поляризуют в ортогональных направлениях. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Кизель В,А. Отражение света.М "Наука", 1973, с. 248, 316.5 2, Структура и физико-химическиесвойства стекол. Сборник под ред.А.Г. Власова. Л., "Химияф, 1974,Тираж 871ударственного комитетаизобретений и открытиква, Ж, Раушская на ПодписноСССР д. 4/5