CS199479B1 - Laserový interferometr pro měření nestacionárních změn indexu lomu - Google Patents

Description

LASEROVÝ INTERFEROMETR PRO MĚŘENÍ NESTACIONÁRNÍCH ZMĚN INDEXU LOMU

Vynález se týká laserového interferometru pro měření'nestacionárních změn ihdexu lomu v pracovním prostředí optické dráhy laserového interferometru se soustředěnými svazky paprsků.

Změny, které vznikají na optické dráze, vyjádřené součinem geometrické délky a indexu lomu pracovního prostředí, mohou být způsobeny buď změnami geometrických veličin nebo při stabilním uspořádání prvků změnami indexu lomu pracovního prostředí.

V případě interferenčního měření malých posuvů bezdotykovým způsobem se používá oddělený interferometr s interferenčním děličem doplněným koncentrickým objektivem. Měrný svazek paprsků vystupujících z interferenčního děliče je spodní Částí koncentrického objektivu soustředěn na dostatečně odraznou plochu měřeného předmětu, zde se odráží a symetricky vrací přes horní část koncentrického objektivu opět do interferenčního děliče, kde nastává interference se svazkem paprsků srovnávacích. Odrazná ploška měřeného předmětu je umístěna uprostřed paprskového sedla tak, aby dynamické výchylky měřeného předmětu oscilovaly kolem této rovnovážné polohy. V tomto případě se měří velikost kmitů pohybujícího se tělesa při konstantním indexu lomu pracovního prostředí na optické dráze. '

Index lomu pracovního prostředí se v současné době měří pomocí interferenčního refraktometru (Mach-Zehnderův, jaminův, Rožděstvenského, Rayleighův apod.), které pracují v klasickém uspořádání se širokými svazky paprsků. Změny indexu lomu pracovního prostředí mohou být jen takové., aby vlivem zborcení vlnoplochy paprskového Bvazku nenastala deformace interferenčního pole nad přípustnou mez a tím i ztráta měřené informace. Turbulentní změny indexu lomu pracovního prostředí jsou dosud známými interferenčními refraktometry neměřitelné.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje laserový inferometr pro měření nestacionárních změn indexu lomu v pracovním prostředí optické dráhy laserového interferometru se soustředěnými svazky paprsků sestávající z odděleného interferenčního děliče, měrné kyvety a koncentrického objektivu, jehož podstatou vynálezu je to, že měrná kyveta je upevněna v místě paprskového sedla, přičemž souměrně k paprskovému sedlu je uspořádán zpětný odražeč a druhým koncentrickým objektivem a koutovým hranolem.

Hlavní předností vynálezu je, že umožňuje při stabilním uložení optických prvků laserového interferometru studovat a měřit v okolí paprskového sedla dynamické, změny indexu lomu pracovní látky i při turbulentním proudění.

Vynález blíže objasní optické schéma na připojeném výkresu, kde je schematicky naznačeno uspořádání optických prvků a chod paprsků interferometrem.

Interferometr pro měření nestacionárních změn indexu lomu sestává z odděleného interferenčního děliče £, ke kterému je, ve směru optické osy £,_pm paprsků měrných pevně připojen první koncentrický objektiv 2 tak, že jeho optická osa je rovnoběžné s osou £p_m» je posunuta o poloviční rozteč kolimovaných paprsků d. V průsečníku ohniskové roviny koncentrického objektivu 2 s optickou ο'βοαβτ^ je v miste paprskového sedla £ umístěna měrná kyveta £ P^ro kapalné nebo plynné látky. Zpětný odražeč £ s druhým koncentrickým objektivem £ a koutovým hranolem £ je symetricky uložen tak, aby druhý koncentrický objektiv £ měl optickou oau totožnou a optickou osou a i jeho ohnisková rovina byla totožné s ohniskovou rovinou j prvého končen- . trického objektivu 2. Koutový hranol £, uloženy symetricky okolo optické osy -ko ·)^β Pevně spojen s druhým koncentrickým objektivem £.

Turbulentní rychlé změny indexu lomu čirých kapalin a plynů umožňuje zachytit symetrický laserový interferometr se soustředěnými svazky, jehož optické uspořádání vychází z laserového interferometru pro bezdotykové měření dynamických posuvů. Měrný svazek kolimovaných laserových paprsků vystupujících z interferenčního paprskového děliče £ je spodní částí prvního koncentrického objektivu 2 soustředěn do paprskového sedla £ společné ohniskové roviny obou koncentrických objektivů 2 a £. Horní částí druhého symetricky umístěného koncentrického objektivu £ je svazek paprsků opět kolimován pro průchod koutovým hranolem £. Koutový hranol £ svazek paprsků odráží a posouvá tak, aby po dopadu na spodní část druhého koncentrického objektivu £ byl znovu soustředěn do paprskového sedla £ společné ohniskové roviny j obou končentrických objektivů'2 a 6 a mohl vyjít přea horní část prvního koncentrického objektivu 2 jako kolimovaný svazek do interferenčního děliče i, zde se sejít se srovnávacím svazkem paprsků a ve společném prostoru vytvořit interferenční pole pro vlastní měření. V okolí průsečíku obou paprskových sedel £, který se nachází ve společné ohniskové rovině | koncentrických objektivů 2, 6, jsou průřezy svazků velmi malé a proto, je možné tímto způsobem měřit turbulentní rychlé změny indexu lomu čirých kapalin a plynů. Pomocí tohoto interferometru byla měřena změna hustoty plazmy některých plynů.

Claims (1)

1. Predmet vynálezu

   Laserový interferometr pro měření nestacionárních změň indexu lomu v pracovním prostředí optické dráhy laserového interferometru se soustředěnými svazky paprsků, sestávající z odděleného interferenčního děliče, měrné kyvety a koncentrického objektivu, vyznačený tím, že měrná kyveta (4) je upevněna v místě paprskového sedla (3), přičemž souměrně k paprskovému sedlu (.3) je uspořádán zpětný odražeč (5) s druhým koncentrickým objektivem (6) a koutovým hranolem (7).