Теневое устройство

Союз СоветскихСоциалистнческккресяубнмк ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЬСТВУ и 802854/4 3 Ьеумрстееины кените СССР делая изобретен и вткрцтий(72) Авторы зо етения 7) Заявите 54) ТЕНЕВОЕ УСТРОЙСТВО ой азличщимидруга очнос чт ьно ввесквх ка- пирамида по чисие нанеьное покомбы,канапредставлена принцип евого устройства; на -А фиг. 1; на фиг. 3 ема тен ение А И. Н. Волова, А. П. Коп Э. И, Красовски Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при исследовании плоскостной аниэотропии прозрачной неоднородной среды.Известны теневые устройства, содержащие источник и приемник света и авто- ф коллнмационную схему для исследования оптических параметров прозрачных сред 1.Однако эти устройства непригодны для определения аннзотропни оптических параметров исследуемой среды при одновре менном измерении ее различных участков.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является теневое устройство, содержащее несколько оптических, каналов, включающих свето 13 вые и теневые диафрагмы, обьективы, электродвигатель, источник и приемник света и иллюминаторы 21, Каждыйиз оптических каналов устройства состоит изЗО коллиматорной осветительной части со световой диафрагмой, объективом и приемной части с объективом и теневой диафрагмой. Недостатком такого устройства ется погрешность измерения плоск анизотропии коэффициента корреляц тических параметров среды между ными точками пространства, находа ся на заданном расстоянии друг о Цепь изобретения - повышение ти измерений плоскостной анизотр оэ иента ост анственной корк ффиц прции.Укаэанная цель достигается тев теневое устройство дополннтелдены соответственно осям оптичепалов усеченная равнобедреннаяс четным числом боковых гранейлу каналовпричем на ее основасено автоколлимационное зеркалрытяе, и отражательные призмы-рустановленные между объективомминатором вкаждом из оптическлов,На фиг, 1тая сх80чение Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - сечениеВ-В фиг. 3.Устройство содержит источник 1 света (лазер), оптическая ось которого перпендикулярна основанию усеченной равнобедренной пирамиды 2 и параллельна осиэлектродвигателя 3 с второй усеченнойравнобедренной пирамидой, Оптические осиобъективов 4 также параллельны оси вращения электродвигателя 3, В оптическоМканале расположены световая диафрагма5, объектив 6, отражательная призмаромб 7 и имиллюминатар 8. Световаядиафрагма 5 находится в фокальной плоскости объективов 4 и 6.В устройство также введена усеченнаяравнобедренная пирамида 9 с четным числом отражающих боковых граней по числу оптических каналов. В оптическом канале, соответствующем прошедшему черезиллюминатор 8 и отраженному от двухпротиволежащих боковых граней световому потоку, установлеиы иллюминатор 10,отражательная призма-ромб 11, обьектив12, теневая диафрагма 13 и объектив 14,Зеркало 15 расположено под углом 45Ок оптическим осям объектива 14 и конденсора 16, в фоквльной плоскости которого находится приемник 17.На основание усеченной равнобедреннойпирамиды 9 нанесено ввтокоцлимационнуезеркальное покрытие 18. Причем световаядиафрагма 5 наклонена к оптической осиобъектива 6, ее зеркальный слой одновременно является теиемй диафрагмой, а рабочая кромка расположена в фокальнойплоскости объектива 19. Зеркало 20 расположено параллельно указанному зеркальному слою.Устройство содержит два различныхтипа оптических каналов: дифференциальные (фиг. 3) и ввтоколлимвционные1 фиг. 4), имеющие общие источник и пря 1 емник света.Устройство работает следующим образом,Параллельный пучок света от общегоисточника 1 света с помощью неподвижной усеченной равнобедренной пирамиды2 и, вращающейся от электродвигателя 3второй усеченной равнобедренной пирамиды описывает в пространстве круговуюцилиндрическую поверхность, поочередноприводя в действие все оптические каналы. Требуемая частота вращения электродвигателя определяется условиями изучения анизотропных свойств среды. Объективами 4 пучок лучей фокусируется вплоскости световых диафрагм 5, установ 28544ленных в фоквльных плоскостях объективов 6. Параллельный пучок лучей, который после прохождения отражательныхпризм-ромб 7 и иллюминаторов 8, проходит через исследуемую среду и падает наоснование усеченной равнобедренной пирамиды 9,В дифференциальных каналах пучок лучей проходит равнобедренную пирамиду иотражается от ее боковых граней,Параллельный пучок лучей проходит вобратном направлении исследуемую среду,иллюминатор 10, призму-ромб 11, иобъектив 12, который формирует изображение световой диафрагмы в плоскости теневой диафрагмы 13, Объектив 14 и конденсатор 16 формируют непрекрытую теневой диафрагмой часть изображения световой диафрагмы на светочувствительном20 слое приемника 17.В автоколлимационных каналах пучоклучей, попавший на основание усеченнойравнобедренной пирамиды 9, проходитучасток с зеркальным покрытием 18, отражается от него проходит обратно и фокусируется в плоскости, проходящей через рабочую кромку световой диафрагмы5. Часть света отражается от зеркального слоя диафрагмы 5 и попадает.на зеркало 20, в затем на объектив 19, котрый вместе с конденсатором 16 и зеркалом 15 фокусирует его на приемник 17.При наличии неоднородностей в средепучки лучей отклоняются от своего направления, что приводит к смешениюизображения световой диафрагмы 5 относительно теневой диафрагмы 13 и вызывает изменение потока света, падающего на приемник 17, Величина смеще 40,ния и изменения регистрируемого потокасвета пропорциональнав дифференциалных и автоколлимационных каналах разности и сумме отклонений соответственно при первом, и втором прохожденияхсвета через исследуемую сроду,45Снимаемый с приемника 17 электрический сигнал имеет вид повторяющейсяпоследовательности импульсов. Первый ипоследний импульсы поступают от автокоплимациоиных каналов. Их переменная0 составляющая пропорциональна суммарному отклонению лучей при прохождениичерез участок среды в приемном и обратном направлениях, Остальные импульсыпоступают от дифференциальных оптичес 5 ких каналов, при этом их переменная составляющая пропорциональна разности отклонения лучей в участках среды, разнесенных на расстояние, равное базе измеЬ 02854 5рения в заданном направлении, Такимобразом, конкретное значение амплитудимпульсов однозначно связано с мгновенными отклонениями градиента показателя преломления в среде (в точках измерения),Наличие анизотропии в исследуемойсреде может. быть определено при статистической обработке получаемых сигналов, Второй автоколлимационный оптический канал используется для контролястационарного процесса беэ дополнительного прибора.Параллельность направлений пучка лучей на входе и выходе каждого оптичес- Вкого канала осуществляется в плоскостианализа, проходящей через соответствующие оси каналов, расположенных у противоположных граней усеченной равнобедренной пирамиды, и сохраняется несмотря на наличие некоторой ошибки в углахусеченной равнобедренной пирамиды приее изготовлении. Так, поворот усеченнойр авнобедренной пирамиды вокруг оси, перопендикулярной плоскости чертежа на 2 ,при погрешности изготовления углов приосновании в 10 вызовет отклонение лучаот фиксированного положения лишь на0,02,Нанесение на основание, усечеянсй рав Зйнобедренной пирамиды участков с зеркальным покрытием позволяет получить автоколлимационный оптический канал, дающийвоэможность, пользуясь теми жэ приемником и аппаратурой регистрации, повыЬсить точность контроля коэффициента прОстранственной корреляции.Данное изобретение позволяет опреде лить плоскостную анизотропию коэффициента пространственной корреляции в том случае, если элементарные обьемы иссле дуемой среды располагаются на значи тельном расстоянии друг от друга, и подвержены вибрациям.формула изобретения Теневое устройство, содержащее несколько оптических каналов, аклкяающйх световые и теневые диафрагмы, обьективы, зеркала, электродвигатель, источник и приемник света и иллюмииатсры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьаиения точности измерений плоскости аниэотропии коэффициента пространственной ксрреляции, в него допсанительно введены соответственно осям оцтических каналов усеченная равнобедренная пирамида. с четным числом отражающихбоковых граней цо числу каналов, причем на ее основание нанесено автоколлимациааное зеркальное покрытие, и отражательные призмы-уомбы, установленные мездру объективом и иллюминатором в каждом Вв оптических каналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 200816, кл. 6 02 В 27/14, 1966.2, Васильев Л. А. Теневые методы. М. Наука, 1968, с. 52-54 (прототип)802854 Составитель К, Рогожинтрельникова Техред С.Мигунова . ктор О. Вила дактср аказ 10605/56 Тираж 918ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушскан наб., д. 4/ одписное лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектнаи, 4