JPH0710278Y2 - 屈折率測定装置 - Google Patents
屈折率測定装置Info
- Publication number
- JPH0710278Y2 JPH0710278Y2 JP12260189U JP12260189U JPH0710278Y2 JP H0710278 Y2 JPH0710278 Y2 JP H0710278Y2 JP 12260189 U JP12260189 U JP 12260189U JP 12260189 U JP12260189 U JP 12260189U JP H0710278 Y2 JPH0710278 Y2 JP H0710278Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- light
- reference interval
- change
- incident
- Prior art date
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は干渉を利用した流体の屈折率を測定する装置に
関し、特に基準間隔を用いた流体の屈折率を測定する装
置に関するものである。
関し、特に基準間隔を用いた流体の屈折率を測定する装
置に関するものである。
〈従来の技術〉 第４図は一般的な干渉を利用した空気の屈折率測定装置
の原理例を示す構成図である。
の原理例を示す構成図である。
第４図において、光源１の出射光は干渉計２で２つに分
岐され、これら２つの光は基準間隔３に入射され、基準
間隔３の反射面3a、3bで反射され、再び干渉計２に戻
り、検出部４に入射される。検出部４では、基準間隔３
から反射された光の光路長差に伴う干渉信号の出力を測
定し、干渉信号の変化から空気の屈折率を演算してい
る。
岐され、これら２つの光は基準間隔３に入射され、基準
間隔３の反射面3a、3bで反射され、再び干渉計２に戻
り、検出部４に入射される。検出部４では、基準間隔３
から反射された光の光路長差に伴う干渉信号の出力を測
定し、干渉信号の変化から空気の屈折率を演算してい
る。
ここで、空気の屈折率（ｎ）が変化し、光路長差が（Δ
nL）に変化したとすると、干渉信号の光路長変化出力
（Ｍ）とは次の関係が成り立つ。
nL）に変化したとすると、干渉信号の光路長変化出力
（Ｍ）とは次の関係が成り立つ。
ΔnL＝Ｍ ただし、Ｋは基準間隔３の反射面の間隔である。
したがって、基準間隔３の反射面の間隔（Ｌ）をあらか
じめ求めておくことにより、干渉信号の光路長変化出力
（Ｍ）から空気の屈折率変化（Δｎ）が求められる。
じめ求めておくことにより、干渉信号の光路長変化出力
（Ｍ）から空気の屈折率変化（Δｎ）が求められる。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら上記従来技術に示す空気の屈折率測定装置
では、高精度な又は、高価な干渉計や光分岐部品等の光
学部品を使用しており、装置が高価なものとなるという
課題があった。
では、高精度な又は、高価な干渉計や光分岐部品等の光
学部品を使用しており、装置が高価なものとなるという
課題があった。
本考案は上記従来技術の課題を踏まえて成されたもので
あり、干渉計や光分岐部品等の光学部品を減少でき、安
価な装置を提供することを目的としたものである。
あり、干渉計や光分岐部品等の光学部品を減少でき、安
価な装置を提供することを目的としたものである。
〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するための本考案の構成は、光源が設置
され駆動装置により駆動されるステージと、反射面が所
定の間隔で対向配置され前記光源からの入射光が前記反
射面間で反射を繰り返した後出射するように形成された
基準間隔と、この基準間隔への入射光と基準間隔からの
出射光をそれぞれ検出する２つの検出部と、入射光を検
出する検出部の出力を位置演算器で演算した後駆動装置
を介して前記ステージにフイードバックさせて前記入射
光の入射角度を一定に制御させるフイードバック手段と
で構成され、前記基準間隔内の流体の屈折率変化による
光路の角度変化を検出して流体の屈折率を測定するよう
にしたことを特徴としたものである。
され駆動装置により駆動されるステージと、反射面が所
定の間隔で対向配置され前記光源からの入射光が前記反
射面間で反射を繰り返した後出射するように形成された
基準間隔と、この基準間隔への入射光と基準間隔からの
出射光をそれぞれ検出する２つの検出部と、入射光を検
出する検出部の出力を位置演算器で演算した後駆動装置
を介して前記ステージにフイードバックさせて前記入射
光の入射角度を一定に制御させるフイードバック手段と
で構成され、前記基準間隔内の流体の屈折率変化による
光路の角度変化を検出して流体の屈折率を測定するよう
にしたことを特徴としたものである。
〈作用〉 本考案によると、媒体の屈折率変化に伴う基準間隔への
入射光の屈折角の変化を光の空間的な位置変化として測
定して、屈折率を求めており、干渉計や光分岐部品等の
光学部品を減少することができる。
入射光の屈折角の変化を光の空間的な位置変化として測
定して、屈折率を求めており、干渉計や光分岐部品等の
光学部品を減少することができる。
〈実施例〉 以下、本考案を図面に基づいて説明する。
第１図は本考案に係わる屈折率測定装置の一実施例を示
す構成図である。なお、第１図において第４図と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。
す構成図である。なお、第１図において第４図と同一要
素には同一符号を付して重複する説明は省略する。
第１図において、1aは光源１の出射光、10は２つの反射
面10a、10bを所定の間隔Ｌで対向配置した基準間隔であ
り、反射面10a上には半透膜11、ミラー12a、透過膜13
が、反射面10b上にはミラー12bがそれぞれ形成されてい
る。又、この基準間隔には流体の出入孔となる連通孔10
cが設けられている。14a、14bは光を検出する光検出部
である。
面10a、10bを所定の間隔Ｌで対向配置した基準間隔であ
り、反射面10a上には半透膜11、ミラー12a、透過膜13
が、反射面10b上にはミラー12bがそれぞれ形成されてい
る。又、この基準間隔には流体の出入孔となる連通孔10
cが設けられている。14a、14bは光を検出する光検出部
である。
このような構成において、光源１の出射光1aは、基準間
隔10の反射面10a上に形成された半透膜11で２つに分岐
される。反射光は、光検出部14aに入射される。透過光
は、基準間隔10に入射され、反射面10b上に形成された
ミラー12bと反射面10a上に形成されたミラー12aとの間
で数回反射されて、反射面10a上に形成された透過膜13
を通って、光検出部14bに入射される。
隔10の反射面10a上に形成された半透膜11で２つに分岐
される。反射光は、光検出部14aに入射される。透過光
は、基準間隔10に入射され、反射面10b上に形成された
ミラー12bと反射面10a上に形成されたミラー12aとの間
で数回反射されて、反射面10a上に形成された透過膜13
を通って、光検出部14bに入射される。
ここで、基準間隔10内の流体の屈折率が変化すると、基
準間隔10に入射した光の光路は、第１図に示すように、
実線から点線へと変化する。この変化量は、スネルの法
則によると、被測定流体の屈折率が（Δｎ）変化した
時、屈折角が（Δθ）変化したとすると、次式で表され
る。
準間隔10に入射した光の光路は、第１図に示すように、
実線から点線へと変化する。この変化量は、スネルの法
則によると、被測定流体の屈折率が（Δｎ）変化した
時、屈折角が（Δθ）変化したとすると、次式で表され
る。
n1sinθ1＝n2sinθ2 ＝（n2＋Δｎ）sin（θ2＋Δθ） … Δｎ ＝n2｛sinθ2/sin（θ2＋Δθ）−１｝ … ただし、 n1 ：基準間隔10を構成する物質の屈折率 θ1 ：入射角 n2 ：屈折率の初期値 θ1 ：屈折角の初期値 である。
この屈折角の変化（Δθ）を光の空間的な位置変化とし
て光検出部14bで測定して屈折率変化（Δｎ）が求めら
れる。なお、この時の光の強度分布の変化は、第２図に
示すようになる。一方、光検出部14aでは、反射面10a上
に形成された半透膜11で反射された光を検出することに
より、反射面10a、10b、半透膜11、ミラー12a、12b、透
過膜13等の光学部品で構成される基準間隔10の屈折率変
化に伴う入射角変化を補正している。
て光検出部14bで測定して屈折率変化（Δｎ）が求めら
れる。なお、この時の光の強度分布の変化は、第２図に
示すようになる。一方、光検出部14aでは、反射面10a上
に形成された半透膜11で反射された光を検出することに
より、反射面10a、10b、半透膜11、ミラー12a、12b、透
過膜13等の光学部品で構成される基準間隔10の屈折率変
化に伴う入射角変化を補正している。
第３図は本考案の他の実施例を示す構成図である。な
お、第３図において第１図と同一要素には同一符号を付
して重複する説明は省略する。
お、第３図において第１図と同一要素には同一符号を付
して重複する説明は省略する。
第３図において、15は位置演算器、16は光源１が設置さ
れたステージ、17はステージ16の駆動装置である。この
実施例では、基準間隔10を構成する光学部品の屈折率変
化に伴う入射角変化を光検出部14aで検出後、位置演算
器15で演算し、その信号を駆動装置17に入力して、光源
１のステージ16にフィードバックさせ、入射位置を一定
に保持しており、第１図の装置と同様の効果を得ること
ができる。
れたステージ、17はステージ16の駆動装置である。この
実施例では、基準間隔10を構成する光学部品の屈折率変
化に伴う入射角変化を光検出部14aで検出後、位置演算
器15で演算し、その信号を駆動装置17に入力して、光源
１のステージ16にフィードバックさせ、入射位置を一定
に保持しており、第１図の装置と同様の効果を得ること
ができる。
なお、上記実施例において、基準間隔10の形状及び配置
は必ずしも上記に示した構成である必要はなく、例えば
基準間隔10の反射面10a、10bを平行ではなく、角度を持
たせた構成としても良く、その場合には、入射角に対す
る出射光の角度が大きくなるため、屈折率変化に伴う屈
折角の角度変化を大きくできるという利点がある。又、
光源１の出射光1aは、平行光でも集束光でも良く、例え
ば反射面10a上に形成された半透膜11の部分で集束する
ようにすると、光検出部14a、14b上で検出される光強度
の分布は、空間的に拡大され、検出器の分解能を粗くし
ても検出できることになる。更に基準間隔10を真空に保
持した状態から大気に変化させることにより、屈折率の
絶対値を求めることができる。又、光検出部14bを光量
が最大となるような位置決めフィードバックをして、そ
のフィードバック量から角度変化を求めるような構成と
しても良い。
は必ずしも上記に示した構成である必要はなく、例えば
基準間隔10の反射面10a、10bを平行ではなく、角度を持
たせた構成としても良く、その場合には、入射角に対す
る出射光の角度が大きくなるため、屈折率変化に伴う屈
折角の角度変化を大きくできるという利点がある。又、
光源１の出射光1aは、平行光でも集束光でも良く、例え
ば反射面10a上に形成された半透膜11の部分で集束する
ようにすると、光検出部14a、14b上で検出される光強度
の分布は、空間的に拡大され、検出器の分解能を粗くし
ても検出できることになる。更に基準間隔10を真空に保
持した状態から大気に変化させることにより、屈折率の
絶対値を求めることができる。又、光検出部14bを光量
が最大となるような位置決めフィードバックをして、そ
のフィードバック量から角度変化を求めるような構成と
しても良い。
〈考案の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案に
よれば、高精度な又は、高価な干渉計や光分岐部品等の
光学部品を減少できるため、安価な装置とすることがで
きる。又、温度や圧力等から屈折率を求めることは、セ
ンサの精度や流体の温度分布の影響により限界がある
が、本考案では流体の屈折率変化を直接求め、かつ反射
膜に対する入射光の入射角度が一定値になるように制御
している為、測定精度を高精度とすることができる屈折
率測定装置を実現することができる。
よれば、高精度な又は、高価な干渉計や光分岐部品等の
光学部品を減少できるため、安価な装置とすることがで
きる。又、温度や圧力等から屈折率を求めることは、セ
ンサの精度や流体の温度分布の影響により限界がある
が、本考案では流体の屈折率変化を直接求め、かつ反射
膜に対する入射光の入射角度が一定値になるように制御
している為、測定精度を高精度とすることができる屈折
率測定装置を実現することができる。
第１図は本考案に係わる屈折率測定装置の一実施例を示
す構成図、第２図は光の強度分布の変化を示す図、第３
図は本考案の他の実施例を示す構成図、第４図は従来例
である。 １……光源、1a……光源１の出射光、10……基準間隔、
10a、10b……反射面、10c……連通孔、11……半透膜、1
2a、12b……ミラー、13……透過膜、14a、14b……光検
出部。
す構成図、第２図は光の強度分布の変化を示す図、第３
図は本考案の他の実施例を示す構成図、第４図は従来例
である。 １……光源、1a……光源１の出射光、10……基準間隔、
10a、10b……反射面、10c……連通孔、11……半透膜、1
2a、12b……ミラー、13……透過膜、14a、14b……光検
出部。
Claims (1)
- 【請求項１】光源が設置され駆動装置により駆動される
ステージと、反射面が所定の間隔で対向配置され前記光
源からの入射光が前記反射面間で反射を繰り返した後出
射するように形成された基準間隔と、この基準間隔への
入射光と基準間隔からの出射光をそれぞれ検出する２つ
の検出部と、入射光を検出する検出部の出力を位置演算
器で演算した後駆動装置を介して前記ステージにフイー
ドバックさせて前記入射光の入射角度を一定に制御させ
るフイードバック手段とで構成され、前記基準間隔内の
流体の屈折率変化による光路の角度変化を検出して流体
の屈折率を測定するようにしたことを特徴とする屈折率
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260189U JPH0710278Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 屈折率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12260189U JPH0710278Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 屈折率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361559U JPH0361559U (ja) | 1991-06-17 |
| JPH0710278Y2 true JPH0710278Y2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=31670597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12260189U Expired - Lifetime JPH0710278Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 屈折率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710278Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017046913A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社島津製作所 | 示差屈折率検出器 |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP12260189U patent/JPH0710278Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361559U (ja) | 1991-06-17 |
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