PL57428B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.IV.1969 57428 KI. 42 b, 8/02 MKP G 01 b fy* UKD Twórca wynalazku: dr Stanislaw Bak Wlasciciel patentu: Centralny Urzad Jakosci i Miar, Warszawa (Polska) Uniwersalny komparator interferencyjny do pomiaru wzorców dlugosci i Przedmiotem wynalazku jest uklad optyczny uniwersalnego komparatora interferencyjnego do pomiaru wzorców dlugosci.Do pomiaru wzorców koncowych interferencyjna metoda bezwzgledna, polegajaca na bezposrednim 5 porównaniu z dlugoscia fali swiatla monochroma¬ tycznego, stosuje sie rózne uklady interferencyjne.W ukladach tych uzywa sie zwyklych lamp spek¬ tralnych, w zakresie pomiarowym do 125 mm, a lamp jednoizotopowych, w zakresie pomiarowym 10 do 500 mm. Pomiary sa wykonywane metoda reszt ulamkowych. Znane sa równiez komparatory in¬ terferencyjne, pozwalajace na pomiary wzorców kreskowych, w zakresie pomiarowym do 1000 mm, przy uzyciu interferencyjnej metody bezwzglednej. 15 Pomiar ten mozna wykonac metoda liczenia prazków przy uzyciu lasera ja&o zródla swiatla monochromatycznego. Liczenie prazków w przy¬ padku wzorców kreskowych odbywa sie przy przesuwaniu mikroskopu wzgledem nieruchomego 20 wzorca (lub odwrotnie), przy czym sygnalem po¬ czatkowym liczenia jest naprowadzenie kreski mi¬ kroskopu na pierwsza kreske wzorca, a sygnalem koncowym jest naprowadzenie tej kreski mikro¬ skopu na druga kreske mierzonego wymiaru. Po- 25 miar taki w odniesieniu do wzorców koncowych na tych komparatorach nie jest wykonalny z bra¬ ku tych sygnalów.Obecnie do pomiaru koncowych wzorców o dlu¬ gosci 10 mat przedstawiony jest na fig. 1 rysunku. Swiatlo niemonochromatyczne ze zródla 1 przechodzi przez uklad soczewkowy 2 i wzorzec Fabry-Perot' a 3, padajac na zwierciadlo 4, od którego odbija sie i pada na podwójna plytke 5, na której rozdziela sie na dwie wiazki. Jedna z nich trafia na zwier¬ ciadlo 6, po odbiciu od którego kieruje sie na powierzchnie pomiarowa wzorca koncowego 8 lub na powierzchnie plytki podstawowej 9. Wiazka ta po odbiciu wraca na powierzchnie rozdzielajaca plytki 5.Druga wiazka swiatla trafia na zwierciadlo 7, nastepnie na zwierciadlo 10, skad po odbiciu wra¬ ca równiez na powierzchnie rozdzielajaca plytki 5. Tu obydwie wiazki interferuja, w wyniku czego powstaly obraz prazków interferencyjnych za po¬ srednictwem zwierciadla 11 i soczewki 12 trafia do okularu 13. Jesli wymiar L mierzonego wzor¬ ca jest calkowita wielokrotnoscia wymiaru 1 wzorca 3, wówczas w okularze 13 zaobserwujemy charakterystyczny czarny prazek. r Opisany uklad zatem nie sluzy do bezposrednie¬ go pomiaru wzorca, lecz do jego - porównania z wielokrotnoscia wymiaru 1 wzorca 3, który jest mierzony na innym interferometrze przy zasto¬ sowaniu interferencyjnej- metody bezwzglednej.Inne znane rozwiazania polegaja na mierzeniu okreslonej czesci metrowego wzorca przy zastoso¬ waniu interferencyjnej metody bezwzglednej. Zad¬ ne z rozwiazan nie daje jednak mozliwosci bez- 5742857428 4 posredniego porównania dlugosci 1000 mm z dlu¬ goscia fali swiatla monochromatycznego, czego wlasnie wymaga obowiazujaca falowa definicja metra.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia schemat ogólny ukladu optycznego komparatora. Uklad ten sklada sie z dwu ukla¬ dów optycznych. Zródlo 1 ukladu pierwszego (pra¬ wego) wysyla swiatlo niemonochromatyczne po¬ zwalajace na obserwowanie charakterystycznego czarnego prazka w okularze 13, gdy drogi wiazki swiatla odbitej od plytki plasko-równoleglej dwu¬ stronnie odbijajacej 10 i wiazki odbitej od po¬ wierzchni pomiarowej plytki 9 lub wolnej po¬ wierzchni pomiarowej wzorca 8, sa równe.Zródlo 14 ukladu drugiego (lewego) wysyla swiatlo monochromatyczne. Rozdzielone wiazki tego swiatla na powierzchni rozdzielajacej plytki 16 trafiaja odpowiednio na powierzchnie pomia¬ rowe plytek 21 i 10. Przesuwanie stolu pomiaro¬ wego 23 z plytka 10 w kierunku biegu promieni zmienia ich droge optyczna przy niezmiennej drodze optycznej wiazki odbitej od nieruchomego zwierciadla 21.W efekcie zmian drogi optycznej jednej wiazki wzgledem drugiej otrzymujemy w okularze 20 obraz przesuwajacych sie prazków interferencyj¬ nych, co daje moznosc mierzenia wielkosci prze¬ suniecia plytki 10 przez bezposrednie porównanie z dlugoscia fali swiatla monochromatycznego ze zródla 14. Liczenie w dlugosciach fali swiatla mo¬ nochromatycznego w okularze 20 drogi plytki 10 odbywa sie od momentu ukazania sie czarnego prazka, jako sygnalu wyrównanych dróg wiazek odbitych od powierzchni pomiarowej plytki 9 i plytki 10, do ukazania sie drugiego czarnego prazka, odpowiadajacego wyrównanym drogom. wiazki odbitej od wolnej powierzchni mierzonego 5 wzorca 8 i wiazki odbitej od plytki 10.Pomiar tego rodzaju na dlugosci metra jest mo¬ zliwy przy zastosowaniu lasera, jako zródla swiat¬ la monochromatycznego, umieszczonego w zró¬ dle 14. io Z fig. 2 wynika, ze na komparatorze tym jest mozliwy równiez pomiar wzorca kreskowego 22 przy wykorzystaniu mikroskopu 24 osadzonego na stole pomiarowym 23. Uklad tez nadaje sie do bezposredniego porównania dlugosci wzorca kre- 15 skowego z wzorcem koncowym. Komparator we¬ dlug wynalazku moze byc równiez stosowany da mierzenia jednej dlugosci fali przez porównanie z druga, dla czego nalezy zdjac wzorzec koncowy 8 i unieruchomic plytki 9 i 21, umieszczajac 20 w obydwu zródlach swiatla monochromatyczne- o róznych dlugosciach fali. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe 25 Uniwersalny komparator interferencyjny do po¬ miaru wzorców dlugosci, znamienny tym, ze po¬ siada dwa uklady optyczne, w sklad których wcho¬ dza podwójne plytki (5 i 16), rozdzielajace swiatlo 30 na dwie wiazki, przy czym w sklad jednego z tych ukladów wchodzi zródlo swiatla niemonochroma- tycznego (1), a w sklad drugiego — zródlo swiatla monochromatycznego (14), a poza tym ma stól po¬ miarowy (23) z plytka plasko-równolegla odbi- 35 jajaca (10).KI. 42 b,8/02 57428 MKP G 01 b 42 8 fig.I l3 , Uiiii/i i i i U " '' ' ' '' 11 ^-i^KI. 42 b, 8/02 57428 MKP G 01 b v Fig.

2. PZG w Pab.. zam. 87-09, nakl. 220 egz. PL