SU1121606A1 - Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions) - Google Patents

Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions) Download PDF

Info

Publication number
SU1121606A1
SU1121606A1 SU803216284A SU3216284A SU1121606A1 SU 1121606 A1 SU1121606 A1 SU 1121606A1 SU 803216284 A SU803216284 A SU 803216284A SU 3216284 A SU3216284 A SU 3216284A SU 1121606 A1 SU1121606 A1 SU 1121606A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interference
differential
beams
difference
cuvette
Prior art date
Application number
SU803216284A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Леонидович Александров
Владимир Абович Готлиб
Фаат Фаттыхович Закиров
Николай Николаевич Комаров
Мендель Велькович Лейкин
Борис Израилевич Молочников
Владимир Антонович Павленко
Original Assignee
Научно-Техническое Объединение Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Техническое Объединение Ан Ссср filed Critical Научно-Техническое Объединение Ан Ссср
Priority to SU803216284A priority Critical patent/SU1121606A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1121606A1 publication Critical patent/SU1121606A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. Интерференционный способ определени  разности показателей преломлени  путем пропускани  пучка света через дифференциальную призматическую кювету с исследуемыми средами и последующего анализа образующейс  интерференционной картины, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерений , исходный пучок света предварительно расщепл ют на два смещенных относительно друг друга пучка и направл ют их на преломл ющую границу а 9 раздела исследуемых сред в дифференциальной призматической кювете под рав (Л ными углами , а о разности показателей преломлени  суд т по разности ходаинтерферирук цих пучков,определ емой при анализе интерферационной картины.1. Interference method for determining the difference in refractive indices by passing a light beam through a differential prismatic cell with the test media and subsequent analysis of the resulting interference pattern, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the original light beam is pre-split into two beams offset relative to each other and direct them to the refracting boundary a 9 of the section of the studied media in the differential prismatic cell at equal angles (L angles, and awns refractive index difference is judged by hodainterferiruk Tsikh beams defined by the analysis interferatsionnoy picture.

Description

2 , Ннтерференцнонньп рефрактометр , содержащий интерферометр с установленной в нем по ходу пучка света лифференциапьной призматической кюветой, блок регистрации интерференционной картины, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повыше1 и  точности и воспроизводимости измерений , дифференциальна  призматическа  кювета соединена с дополнительной дифференциальной призматической кюветой, в которой граница раздела полостей дл  исследуемых сред параллельна рабочим гран м обеи кюветJ рабочие грани обеих кювет расположены в одних и тех же плоскост х а перед кюветами установлен узел расщеплени  исходного пучка на два параллельных и смещеиньк относительно друг друга пучка, проход щих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференционной картины содержит узел сравнени  разностей хода интерферирующих пучков.2, Interferometric refractometer, containing an interferometer installed in it along the light beam of the differentiated prismatic cell, an interference pattern recording unit, which, for the purpose of increasing 1 and the accuracy and reproducibility of measurements, is a differential prismatic cuvette connected to an additional differential prismatic cuvette, in which the interface between the cavities for the studied media is parallel to the working faces of both cuvettes; the working faces of both cuvettes are located in the same points The plane and in front of the cuvettes are installed the splitting node of the initial beam into two parallel and displacements relative to each other of the beam, passing through the indicated cuvettes, and the block for recording the interference pattern contains a node comparing the difference in the paths of the interfering beams.

3. Интерференционный рефрактометр содержа ций интерферометр с установленной в нем по ходу пучка света „.дифференциальной призматической кюветой., блок регистрации интерферен1щонной картинь; о т л и ч а «5 щ и и с   тем, что с целью Г1овьш1ени  точности и воспроичводи-мости измерений 5 дифференциальна  призматическа  кювета соединена с дополнительной дис хЬерснп.иальной приз магической кюветой так, что рабочие гратш обел-ос кювет расположены в одних и тех же плоскост х кажда  кювета ршеет по крайней мере одну преломл ющую раздела полостей дл  исследцемых сред причем указаннь;е границ раздела разьых кювет составл ют с их плсскоггарал;лельньй-чи рабочими гран ми .;оиарно3. Interference refractometer of the contents of an interferometer with a differential prismatic cell installed in it along the beam of light., Interference pattern recording unit; The reason is that with the aim of accuracy and reproducibility of measurements 5, the differential prismatic cuvette is connected to an additional discharger of the prize by a magic cuvette so that the workers are grated in the single cuvette and the same planes of each cuvette, at least one refracting section of cavities for the test media is indicated, with the indicated divisions of the section of the separated cuvette being made up of their cavity; lell-chi working faces;

6 б 66 b 6

рачиые по абсолютной величине yrjnii проти1 оположио1о знака, если полости д,:1  исследуемых сред и их границы раздела расположены в одной и той же последовательности по ходу пучков, -; tju-iHaKOBoro знака, если полости Д.ПЯ исследуемых сред и их границы раздела расположень в противоположной последовательности по ходу пучков , а перед кюветами установлен узел расщеплени  исходного пучка на два параллельных и смешенных относите .чьн.о друг друга пучка, проход щих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференцио11ной картиН 1 содержит узел сравнени  разностей хода интерферирующих пучков.If the cavities are q, 1 of the studied media and their interfaces are located in the same sequence along the beams, -; tju-iHaKOBoro mark, if the cavities of the DPP of the studied media and their interfaces are located in the opposite sequence along the beams, and in front of the cuvette there is a split node of the original beam into two parallel and mixed relate each other through the specified In this case, the block for detecting the interference pattern 1 contains a node comparing the differences in the course of the interfering beams.

4. Имтерференциснный рефрактомстр; соДСржащий интерферометр с установленной в неУ) по ходу пучка света дифференциальной призматической кюветой, блок регистрации интерференционной картины, отличаю1Ц и и с   тем, что, с целью повыше: ни  точности и расширени  динамического диапазона измерений, дифференцилльна  призматическа  кювета г:тедипена п.о кршЧней мере с одной допол 1ительной дифференциальной призматической кюветой, что рабочие грани кювет расположены в одних и тгх же плоскост х, причем Б разных кюве тмх преломл ющие гра -ищ;; раздела п(;.лостей д;1  исследуемых сред сос1 а15л ют с плоскопа; а-тлельными раг1 . гран ми различные по абсолютной вс.иичигге углы, перед кюветами расположен узел расщеплени  исходиого пучка на два пара.плельпых и смС1цеинь Х относительно д,руг дру1а тучка. проход щих через yjcaiiaHiiiiie KiururTJ.i., а блок регистрации ннте;)ц)ереициоиной картины со/де;)жит узе.1 ri3M:iveiHn ргтзноггти :к.ода интерфери- uvfOiiiH/; nv4Koii,4. The imperfect refractor; matching interferometer with a differential prismatic cell installed along the beam of light, an interference pattern recording unit that differs from that, in order to increase either the accuracy or the dynamic range of measurements, the differential prismatic cell of the r: typipen p.r is more at least with one additional differential prismatic cuvette, that the working faces of the cuvette are located in the same and the same planes, with B different cuvee mhx refracting the edges ;; of the section n (; the bones d; 1 of the studied media) are placed from the plane; the corners are different angles in absolute height; the splitting unit of the outgoing beam into two pairs of pleated and cm1 Xin X is located in front of the cuvettes, Others pass through the KiururTJ.i. through yjcaiiaHiiiiie, and the nnthe registration unit;) i) the ereitsioinoy picture with / de;) life1 ri3M: iveiHn rgtznogti: c. nv4Koii,

Изобретение отг-(сситс  к ии терференционнон рефрактометрии и ;.1ожет быть нсгюльзовано (-;честаеппого к качественного .111агп-:з  различных сред сптпческ ;- методом по рагжост  показате:;ей преломлени  сИчпестен способ опредепени  разнос тн ччжазателей прел.тмлени  (дп) ГТ;-м пропускани  К эгсрептных пучков света через дифферешщальнук) с иссле;г/емьгми средами ; последующе гс ана.;;1Г5й образующейс  и т(;рфс :м-и -;;сиг1 (|й чарт нм П ,The invention of - (ssitsi and terferentsionnon refractometry and; .1 can be unsupervised (-; honest to high-quality .111gp-: from different media;; - by the method of parity show:; the method of differentiation of the chapartitee chapters; A) ht; -m transmittance of emission beams of light through a differential transmission device) with research; g / em media; subsequent rss ana.,; 1G5y formed and m (; rfs: mi - and ;; sig1 (| st chart nm P,

33

Однако данньй способ не обеспечивает достаточно высокую точность измерений дл  некоторых применений, например, дл  определени  малых разностей показателей преломлени  в жидкостной микроколоночной хроматографи биоорганических объектов.However, this method does not provide a sufficiently high measurement accuracy for some applications, for example, for determining small differences in refractive indices in liquid microcolumn chromatography of bioorganic objects.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ, реализованньй в интерференционном рефрактометре 2J . С помощью этого устройства определение разности показателей преломлени  осуществл етс  путем пропускани  пуч ка света через дифференциальную призматическую кювету с исследуемьми средами и последующего анализа образующейс  интерференционной картины. При этом световые пучки направл ют на преломл ющие границы раздела сред под равными по абсолютной вели14Ине, но противоположными по знаку углами. Поэтому угол между пучками света до прохождени  ими кюветы отличаетс  от угла между пучками после прохождени  ими кюветы на величину, пропорциональную разности показателей преломлени  сравниваемых сред. Это обсто тельство приводит к изменению ширины полосы в наблюдаемой интерференционной картине. Измерение ширины интерференционной полосы позвол ет судить о п сравниваемых сред.Closest to the present invention is a method implemented in an 2J interference refractometer. Using this device, the determination of the difference in refractive indices is carried out by passing a beam of light through a differential prismatic cell with the test media and subsequent analysis of the resulting interference pattern. At the same time, the light beams are directed at the refractive interfaces of the media at equal angles equal in absolute magnitude but opposite in sign. Therefore, the angle between the beams of light before they pass through the cuvette differs from the angle between the beams after they pass the cuvette by an amount proportional to the difference in refractive indices of the compared media. This circumstance leads to a change in the bandwidth in the observed interference pattern. Measuring the width of the interference band makes it possible to judge about n compared media.

Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокую точность измерений. Низка  точность обусловлена двум  факторами: существенно нелинейной св зью между измер емым параметром (щириной полосы) и искомой Дп, а также низкой чувствительностью измерений щирины интерференционной полосы (обычно, не лучше , чем 10 А). В св зи с этим, дл  кювет размером 1-10 мм минимальна  ошибка определени  U п составл ет величину А. 10 - 10 и растет пропорционально значению искомой U п. Недостатком способа  вл етс  и то, что диапазон измерений имеет разрьш в области тех значений дп, при которых ширина интерференционной полосы больше апертуры системы и, следовательно, не может быть измерена .However, the known method does not provide a sufficiently high measurement accuracy. The low accuracy is due to two factors: a significantly non-linear connection between the measured parameter (wide band) and the desired dn, and the low sensitivity of the measurements of the width of the interference band (usually not better than 10 A). In this connection, for a cuvette of 1-10 mm in size, the minimum error of determining U p is A. 10-10 and increases in proportion to the value of U u. The disadvantage of this method is that the measurement range has a gap in the range of those values dp at which the width of the interference band is larger than the aperture of the system and, therefore, cannot be measured.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  разности показателей преломлени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the difference in refractive indices.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно интерференционномуThe goal is achieved by the fact that according to the interference

1606416064

способу определени  разности показателей преломлени  путем пропускани  пучка света через дифференциальную призматическую кювету с исследуемыми средами и последующего анализа обращующейс  интерференционной картины, исходный пучок света предварительно расщепл ют на два смещенных относительно друг друга пучка и направQ л ют их на преломл ющую границу раздела исследуемых сред в дифференциальной призматической кювете под равными углами, а о разности показателей преломлени  суд т по разнос ти хода интерферирующих пучков, определ емой при анализе интерференционной картины.The method of determining the difference in refractive indices by passing a light beam through a differential prismatic cell with the test media and subsequent analysis of the inverting interference pattern, the original light beam is pre-split into two biased relative to each other beam and direct them to the refractive boundary of the test media in the differential prismatic cuvette at equal angles, and the difference in the refractive indices is judged by the path spacing of the interfering beams, determined by my analysis of the interference pattern.

Дл  реализации способа предложено три варианта интерференционного рефрактометра.To implement the method, three variants of an interference refractometer were proposed.

00

Согласно первому варианту с целью повышени  точности и воспроизводимости измерений в известном рефрактометре , содержащем интерферометр According to the first embodiment, in order to improve the accuracy and reproducibility of measurements in a known refractometer containing an interferometer

5 с установленной в нем по ходу пучка света дифференциальной призматической кюветой, а также блок регистрации интерференционной картины, дифференциальна  призматическа  кювета соединена с дополнительной дифферен0 циальной призматической кюветой, в которой граница раздела полостей дл  исследуемых сред параллельна рабочим гран м обеих кювет, рабочие грани обеих кювет расположены в5 with the differential prismatic cuvette installed along the light beam, as well as the interference pattern recording unit, the differential prismatic cuvette is connected to an additional differential prismatic cuvette, in which the interface between the cavities for the studied media is parallel to the working faces of both cuvettes, the working faces of both cuvettes located in

одних и тех плоскост х, а перед . , кюветами установлен узел расщеплени  исходного пучка на два параллель ных и смещенных относительно друг друга пучка, проход щих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференционной картины содержит узел сравнени  разностей хода интерферирующих пучков. one and those planes, and before. The cells installed the splitter of the initial beam into two parallel and offset relative to each other beam passing through the indicated cells, while the interference pattern detection unit contains a node comparing the difference of the paths of the interfering beams.

Согласно второму варианту дифференциальна  призматическа  кювета соединена с дополнительной дифференциальной призматической кюветой, что рабочие грани обеих кювет расположены в одних и тех же плоскос° т х, кажда  кювета имеет по крайней мере одну преломл ющую границу раздела полостей дл  исследуемых сред, причем указанные границы раздела разных кювет составл ют с их плоскопа5 раллельными рабочими гран ми попарноравные по абсолютной величине углы противоположного знака, если полбсти дл  исследуемьтх сред и их границы раздела расположены в одной и той же последовательности по ходу пучков, и одинакового знакаJ если полости дл  исследцемъгх сред и их границы раздела расположены в противоположной последовательности по ходу пучков 5 а перед кювета ги установлен узел расщеплени  неходкого пучка на два параллельных и смещенных относительно друг друга пучка,, проход щих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференционной картины содержит узел сравнени  разности хода интерферирук дих пучков, Согласно третьему варианту с целью повышени  точности и расширени  динамического диапазона измерений диффе ре нциаль н а  п р из мй ти че с к а   кювета соединена по крайней мере с одной дополнительной дифференциальной призматической кюветойs так чт рабочие грани кювет расположены в одних и тех же плоскост х причем в разных кюветах прелог ст ющие граии раздела полостей дл  исследуе 1ьк сред составл ют с плоскогараллельны ми рабочш 1и гран ми различные по аб солютной величине углы перед кюзета ми расположен узел расщеплеиту; лс,ходкого пучка тта два паралг.ельных и смещенных относительно друг друга ггучкаэ проход щкк через указанные кюветы а блок регистрации иптерференционной картины содержит узел из мерени  разности хода иг терфернпу-г.injix пучков. В результате того, что D иредложенном способе лучки с ета напра л ют на преломл ющую границу раздал исследуе.мых сред под равными углами оба пучка прело14.л ютап на один и тот же угол и, следовэтелько, угол между пучках-ш после кюве.ть остаетс  равньп з углу пучка: 1к до ктветы При совмещении пучков с:кега межд И1-1МИ возникает разность хода., пропорциональна  углу 5 на которьм отклон ютс  оба щгчка, и по величине возникающей разности xoii,a о величине п, Повьшение точности измерен й (на 2-3 пор дка) достиг ав. с л вследс вие тогоэ что разность хода vjnpeAe л ема  при анализе интер -рснц юн-ной картины5 практически ли1;е.йно св зана с разностью по;1ааателей гфеломлени f гфичем изменени  разности хода могут регисгрировагьс  6, Ь с точностью lO- , Диапазон и.чмгрений разност; показателей преломлени  при этом j:a имеет разрьшов, в прототипе . -ia фиг. t приведена принципиальна  схема интерференционного рефрактометра дл  реализации предлагаемого способа; на фиг 2 - принципиальгьз  схема интерференционного рефрактоматра согласно первс:--1у варианту; на фиг 3 - диффе ре Н11иальна  призмат:ическа  кювета, соединенна  с дополнительной диг|4)еренциальной кюветой согласно первому- варианту; аа фиг, 4 - принципиальна  схема интерференционног-о реф-рактометра согласно втopo -.y ;зарианту; на фиг, 5 ГС: же 5 согласно третьему варианту; на фиг. б - дифференциальна  кювета, соединенна  с: двум  дсполнигельными дкфреренциальньми кюветами согласно т ретьег-fy варианту Интерфереициопы рефрактометр, (,, )) состоит из источника Т1злу-чени : К интерференционного узла 2,, выполненного, напримерj по схеме Хамена-Лебедеза, содерж;1щего по.п ризатор 3; узел 4 расщеплени  исходного пучка света на два паргшлсльпых и CMeuTGiiHi x относительно друг друга п;,;ка (например,, п.госкопараллельнуи) двулучепрслоча юптуго 11ластк о З кальцх-гга .) , пп, пластину 5 н узел г совг.;е дени  пучко; свгта i; один лучок „ ППаЛОП-аЧЖШ узлу 4i усГг1копло;;по;.1у р иктерферемциснгюм узле 2 i;jiki)epeb/;-ian jMGA призматической кюнеты /..   также блок 8 регкс -рации И гтерфереицио1шой картины. Дифференциальна  призматическа  кмвст.ч .. iiMeeT п.чоскопараллельные р«б:чие граии 9 и прело ш ющую гракицу раздела -О полочггаг HccjseДуемых сред... расгюложениу о под углом V.J .;.; рнООЧ1И1 | .(pSihHM ннтерферени юнный рефрактометр по ;ГИГ„ работае;.- .цующим образен, i ГУ -i о к с. в е а о т и с ; о ч ки к а из л. ч е -ни  i пр::ходит чгрез пол ризатор 3 и yjfeji 4 расщаiiJieHHH исходного иучка Л-., .j.Ba айд.й,:;лель ьгх к сме1денных отноcirTej;bHu ДЭуг Jiipyr t пучкЯ; оба пучк;: пгопускаю1с  дифферекц а,-1ьну с i И.:е:ку;о р;ыве::у „ причем напранл 1с;с  на преломл юлгую гра;: -гцу р; здела 10 аод равными уг:1ами о згому прснедшие кюБа:г - 7 пучки прел- ..м;;ыигс  на н гот же уго;,. рав i ii;g {X 3 U - разности показателей преломлени  исследуемых сред, i; - угол между рабочими гран ми кюветы и границей раздела, и остаютс  параллельными друг другу. При совмещении преломленных кюветой 7 пучков, которое осуществл етс  с помощью узла 6 совмещени  пучков света в один пучок, между пучками возникает разность хода,, пропорциональна  indtgti где d - величина смещени  пучков. По этой разности кода, определ емой при анализе интерференционной картины с помощью блока 8 регистрации интерференционной картины, суд т о разности показателей преломлени .According to the second variant, a differential prismatic cuvette is connected to an additional differential prismatic cuvette, that the working faces of both cuvettes are located in the same planes, each cuvette has at least one refracting border of the cavities for the studied media, and the specified interfaces of different the cuvette is formed with their parallel working faces, pairwise equal in magnitude, angles of opposite sign, if half a body for the studied media and their boundaries p are aligned in the same sequence along the course of the beams, and of the same sign J if the cavities for exploration media and their interfaces are located in the opposite sequence along the course of the beams 5 and in front of the cuvette there is a split node of an inconsistent beam into two parallel and offset relative to each other beam, passing through the indicated cuvettes, while the block of registration of the interference pattern contains a node comparing the difference in the course of the interfering beams of the beams. According to the third variant, in order to improve the accuracy and the expansion of the dynamic range of measurements of the differential of the diameter of a cuvette is connected to at least one additional differential prismatic cuvette so that the working faces of the cuvette are located in the same planes and in different cuvettes the extending graces the section of the cavities for the study of 1k media is made up with flat and parallel working surfaces and different absolute values of angles in front of the cuzethes; the node is split; HP, of the running beam TTA are two parallel and displaced relative to each other, the passage through the indicated cuvettes and the registration block of the interference pattern contains a node for measuring the difference in the course of the I – T-beams. Due to the fact that, in the proposed way, the beams with eta are directed to the refractive boundary, distributing the test media at equal angles to both beams of the 14 lutap at the same angle and, consequently, the angle between the beams-w after the cuvee. When the beams are aligned with: the keg between I1-1MI, there is a difference in travel. proportional to the angle 5 on which both pivots are deflected, and by the value of the difference xoii, a about n, the accuracy is measured th (for 2-3 times) reached av. Because of the fact that the difference in the vjnpeAe flow in analyzing the interpolation of the picture5 is almost li1; it is directly related to the difference in the change of the difference in the difference of the difference in the difference in the course difference 6, b with an accuracy of lO-, the range and chfrenii difference; the refractive index with j: a is razrshov, in the prototype. -ia FIG. t shows a schematic diagram of an interference refractometer for the implementation of the proposed method; Fig 2 shows the principle scheme of an interference refractomatc in accordance with the first version: - 1st variant; in Fig. 3, differential H11ial prismatic: a cuvette connected to an additional dig | 4) with an optional cuvette according to the first embodiment; aa fig, 4 - schematic diagram of the interference-on refractometer according to vopo -.y; zariant; FIG. 5, HS: 5 according to the third embodiment; in fig. b - differential cuvette connected to: two optional dkfrenational cuvettes according to the m-fy version of the Interference Refractometer, (,,)) consists of the source of the T-band: To the interference node 2, performed, for example, according to the Hamen-Lebedez scheme, content; 1st Pointer 3; node 4 splitting the original light beam into two pairs and CMeuTGiiHi x with respect to each other ;,; ka (for example, “pictoscopes of parallelism) double-interrupted, with a caliper-gg.), pp, plate 5 n node g and sovg .; e Deni beam; Swt i; one onion “PPALOP-AHZHSh to node 4i usGg1koplo ;; by; .1 in the icterfermisngum node 2 i; jiki) epeb /; - ian jMGA of prismatic cuneta /. Differential prismatic kmvst.ch .. iiMeeT p.chokosloperedelnye p «b: chchey graii 9 and interlocking grakitsu section -O polochgag HccjseDuezhnyh media ... zygoyuleniyu at an angle V.J .; RnOOCH1I1 | . (pSihHM interferi young refractometer according to; GIG „work; .-. the students are formed, i ГУ -i о к с. в е а о т and с; о чк к а from l. h ei i pr :: A polarizer 3 and yjfeji 4 spansiiJieHHH of the original Iuchka L.- .j.Ba Id, goes;:; leljhx to the simile relationTirj; bHu DEuug Jiipyrt beam; both beam ;:: .: e: ku; o r; yr: y „with napran l 1c; with refractive index ;: -gzu p; area 10 aod equal to u: 1 qgb: y - 7 bundles of divi ;; igs on the same line;, equal to i ii; g {X 3 U are the differences of the refractive indices of the studied media, i; is the angle between the working faces cuvette and interface, and remain parallel to each other.When combining the refracted cuvette 7 beams, which is carried out using the node 6 combining light beams into one beam, the path difference between the beams is proportional to indtgti where d is the amount of beam displacement. the difference of the code determined in the analysis of the interference pattern using the block 8 of the registration of the interference pattern is judged on the difference of the refractive indices.

Интерференционный рефрактометр, выполненный согласно первому варианту (фиг, 2) содержит также элементы и узлы 1-10, как интерференционный рефрактометр, приведенный на фиг.1, а также четвертьволновую пластину 1 пол ризатор 12, узел 13 сравнени  разностей хода интерферирующих пучков , состо щий из двух фотодатчиков 1А и индикатора угла 15 отсчета положений пол ризатора 12, при которы фотодатчики 14 фиксируют положение погашени . Дифференциальна  призматическа  кювета 7 соединена с дополнительной дифференциальной кюветой 16 (фиг. 3). Рабочие грани 9 обеих кювет расположены в одних и тех же плоскост х, а преломл юща  граница раздела 10 полостей дл  исследуемых сред в дополнительной дифференциальной кювете 16 параллельна рабочим гран м 9 обеих кювет.The interference refractometer, made according to the first variant (FIG. 2), also contains elements and nodes 1-10, as an interference refractometer shown in FIG. 1, as well as a quarter-wave plate 1 polarizer 12, node 13 for comparing the difference of the interfering beams, Of the two photosensors 1A and the angle indicator 15 of the reference positions of the polarizer 12, at which the photosensors 14 fix the offset position. Differential prismatic cuvette 7 is connected to an additional differential cuvette 16 (Fig. 3). The working faces 9 of both cuvettes are located in the same planes, and the refractive boundary of the section 10 cavities for the studied media in the additional differential cuvette 16 is parallel to the working faces 9 of both cuvettes.

Если в описанном интерференционном рефрактометре в качестве источника используетс  He-Ne лазер ( 0,63 мкм) с мощностью излучени  0,5 мВт, а разность хода определ етс  с помощью компенсатора Сенармона с электрооптическим модул тором на кристалле ДКДР с точност 10 1 , при ct 45° и d 0,6 мм разность показателей преломлени  определ етс  с точностью 1-10 , что на два-три пор дка превышает точность известного интерференционного рефрактометра .If in the described interference refractometer, a He-Ne laser (0.63 µm) with a radiation power of 0.5 mW is used as the source, and the path difference is determined using a Senarmon compensator with an electro-optical modulator on a DCDR crystal with an accuracy of 10 1, with ct 45 ° and d = 0.6 mm, the difference of the refractive indices is determined with an accuracy of 1-10, which is two to three orders of magnitude greater than the accuracy of the known interference refractometer.

Интерференционный рефрактометр (фиг. 2) S, работает аналогично интерференционному рефрактометру, приведенному на фиг. 1. Отличие заключаетс  в том, что с помощью узла 13 сравнени  разностей хода интерферирующш: пучков измер етс  различие между значени ми разностей хода пучков, прошедших через дифференциальную кювету 16. Разность хода между пучками, прошедшими дифференциальную призматическую кювету 7, складываетс  из разности хода, пропорциональной разности показателей преломлени  исследуемых сред - undt и паразитной разности хода, св занной с тепловыми и механическими возмущени ми интерференционного узла. Между пучками, прошедшими дополнительную дифференциальную кювету 16, возникает только паразитна  разность хода, так как эти пучк проход т через плоскопараллельные слои исследуемых сред и не преломл ютс . При измерении различи  межд значещ ми разностей хода интерферирующий пучков, соответствующих кюветам 7 и 16, паразитна  разность хода исключаетс , что и обеспечивае повышение, воспроизводимости измерений .The interference refractometer (FIG. 2) S, works similarly to the interference refractometer shown in FIG. 1. The difference lies in the fact that, using node 13, comparison of the differences in stroke interfering: the beams measure the difference between the values of the difference in the stroke of the beams that pass through the differential cell 16. The difference in the path between the beams that pass through the differential prismatic cell 7, proportional difference of the refractive indices of the studied media, undt, and parasitic path difference associated with thermal and mechanical perturbations of the interference node. Between the beams that have passed the additional differential cell 16, only the parasitic path difference arises, since these beams pass through plane-parallel layers of the studied media and are not refracted. When measuring the difference between significant path differences interfering beams, corresponding to the cuvettes 7 and 16, the parasitic path difference is eliminated, which ensures an increase in the reproducibility of the measurements.

Измерение различий между значени ми разностей хода осуществл етс  следующим образом.The measurement of the differences between the stroke difference values is carried out as follows.

Пол ризатор 12 устанавливаетс  в положение, при котором фотодатчик 14, соответствующий пучкам, прошедшим кювету 7, регистрирует положени полного затемнени  пол  зрени  и разворачиваетс  до положени  при котором полное затемнение регистрирует фотодатчик 14, соответствующий пучкам, прошедшим кювету 16. С помощью индикатора 15 определ етс  угол между указанными положени ми пол ризатора 12, который пропорционален искомой разности показателей преломлени  Л п.The polarizer 12 is set to the position in which the photosensor 14 corresponding to the beams passing through the cuvette 7 registers the full darkening position of the field of view and turns to the position in which the complete darkening detects the photosensor 14 corresponding to the beams passed through the cuvette 16. With the help of the indicator 15 it is determined the angle between the indicated positions of the polarizer 12, which is proportional to the desired difference in the refractive indices of Lp.

Интерференционный рефрактометр, выполненный согласно второму варианту (фиг. 4), содержит такие же элементы и узлы 1-15, как интерференционный рефрактометр по первому варианту . Отличие заключаетс  в том, что дифференциальна  призматическа  кювета соединена с дополнительной дифференциальной призматической кюветой 17. Кажда  из кювет 7 и 17 имеет по две гранихда раздела 10 и 18 полостей дл  исследуемых сред. Приче полости, заключенные между рабочими гран ми 9 и границами раздела 10, предназначены дл  одной из исследуемых сред, а полости, заключенные между границами раздела 10 и 18 дл  второй исследуемой среды. Таким образом, полости дл  первой и второй исследуемых сред, раздетгенные данной парой границ раздела 10 и 18 расположены в одной и той же последовательности по ходу пучков. Границы раздела 10 и 18 полостей дл  исследуемых сред5 принадлежащие разнь м кюветам 7 и 17, составл ют с рабочими гран ми 9 попарно равные по абсолютной величине углы противопо- ложного знака. Интерференционный рефрактометр согласно втором варианту работает аналогично первому варианту. Отличие заключаетс  в том, что в кювете 7 пучки преломл ютс  дважды, отклон ютс  на угол, пропорциональный nCtgot, -I- tgctj) , и при совмеи;ении пучков между ними возникает разность хода, пропорциональна  in(tg o(., + tgiy,) Между пучками, соответствующими кювете 17, возникает така  же по абс лютной величине разность ходар но противоположного знака. Поэтому различие между значени ми разностей хода пучковэ соответствующих кюветам 7 и 17, пропорционально 2und(.7 + + tgw-j), и, в частности, при |c(,jl г - Нравно 4 & ndtgd , Таким образом, по сравнению с первьм второй вариа1П интерференционного рефрактометра обеспечивает четырехкратное увеличение точиостл измерений. Однако используема  во втором варианте кювета сложна в изготовлении. Поэтст-iy второй вариант интерференционного рефрактометра целесообразно использовать, когда необходимо реализовать предельно высокую точность измерений. Интерференционкьй рефрактометр, вьшолненньй согласно третьему вариа ту (фш, 5) S содержит такие же элементы и узлы 1-175 как первый и сто рой варианты интерференционного рефрактометра . Отличие заключаетс  в том5 что преломл ющие грагалЦ) раздел полостей дл  исслед ег4ых сред в раз ных дифференциапьнь х призматических кюветах 7 и 17 составл ют с рабочгеч гран ми 9 кювет различные но абсохио ной величине yrnbj (фиг. 6) . Причем в дополнительной дифсЬеренциальной призматической кювете 17 указанг ый угол на 1-3 пор дка меньше по абсолютной величине, чем в кювеге 7. Интерференционный рефрактометр (фиг. 5) работает аналогично перво варианту. Отличие зшслючаетс  в том 610 что при больших значени х разностей показателей преломле1-;и  когда межпучками ) соответствующими кювете возникает разность хода, превышающа  один пор док интерференции ,ме7гсду . пучками, соответствующи1-1и дополнительной кювете 17, возникает разность хода, не преБЬШ1ающа  одного пор дка интерференции (так как возникающа  разность хода пропорциональна значению тангенса преломл ющего угла, который в кювете 17 на 1-3 пор дка меньше). С помощью блока 8 регистрации интерференционной картинь определ етс  различие между значени ми разностей хода интерферирующих пучков , прошедших кюветь; 7 и 16, а также прошедших кюветы 17 и 16, При этом пропорциональна  разность показателей преломлени  - разность хода, возникающа  между пучками, прошедщими кювету 7, определ етс  с точностью до целых пор дков интерференции ., а число целых пор дков интерференции определ ют исход  из значег и  разности хода между точками, прошедшит-ги кюгзету 17. Существенное расширение динамического лиапгзона измерений в данном нариактр интерфере нционноус ре фрактоме7ра достигаетс  благодар  возГЛОЖ1ТОСТИ одновременного определени  числа це.гьк пор дков интерференции и значени  ра-зност;ч хода в предел 1Х о.цног;) итггирференционного пор дка, В услови}тх,, когда температурные и меха {ические возмущени  интерферени ,иониого узла малы,, втора  дополнительна  кюветз 16 можег не нспользоватьг: , В этом случае блок регистрации интерференционной картины содержит узел измерени  разности хода интерферирук дих пучков. По сравнению с 1е;з8ыь и вторым вариантами интерференционно ;/ рефрактометра третий вариант позвол ет определить большие   качени  разности показателей преломгени  с той же точностью, что необкодлдао . Г -частности, при определении малых изменений концентрац5-ш высококонцентрированкьх растворов, вызванii .biX эффектами: сорбции, npe.o,r;araejMos изобретение С;;:1,ественно поБьШЗ.ет возможноеi и рефрактометрического а - ализа и может быть положено S основу новьгх. приборов, предназначенных дгг  решени  задач особой слол-;ности в новых разделах, наук (например, в молекул рной Онологии и генетике при исследовании количественного и качестве.нного состава растворов вепцеств , выделениеThe interference refractometer, made according to the second variant (Fig. 4), contains the same elements and nodes 1-15 as the interference refractometer according to the first variant. The difference lies in the fact that the differential prismatic cuvette is connected to an additional differential prismatic cuvette 17. Each of the cuvette 7 and 17 each has two interfaces, 10 and 18 cavities for the studied media. The cavities enclosed between the working faces 9 and the boundaries of the section 10 are intended for one of the test media, and the cavities enclosed between the boundaries of the section 10 and 18 for the second test medium. Thus, the cavities for the first and second test media, exposed by a given pair of interfaces 10 and 18, are located in the same sequence along the course of the bundles. The boundaries of the sections 10 and 18 of the cavities for the studied media 5 belonging to different cells 7 and 17 are, with the working faces 9, the angle angles of opposite sign equal in magnitude to each other. The interference refractometer according to the second variant works in the same way as the first variant. The difference lies in the fact that in the cuvette 7 the beams are refracted twice, deflected by an angle proportional to nCtgot, -I- tgctj), and when the beams are combined, a path difference occurs between them, proportional to in (tg o (., + Tgiy ,) Between the beams corresponding to the cuvette 17, the difference in absolute magnitude also appears with the opposite sign. Therefore, the difference between the values of the difference of the beam travels corresponding to the cuvettes 7 and 17 is proportional to 2und (.7 + + tgw-j), and in particular, with | c (, jl g - It is equal to 4 & ndtgd. Thus, compared with the first and second A refractometer provides a fourfold increase in the accuracy of measurements. However, the cuvette used in the second version is difficult to manufacture. So, the second variant of the interference refractometer can be used when it is necessary to realize an extremely high accuracy of measurements. Interference refractometer, according to the third variant (Fsh, 5) S contains the same elements and nodes 1-175 as the first and side variants of the interference refractometer. The difference lies in the fact5 that the refractive gravels, the section of the cavities for the test media in different differentiations in the prismatic cuvettes 7 and 17, are different with an absurd yrnbj size (Fig. 6). Moreover, in the additional differential prismatic cell 17, the indicated angle is 1-3 times less in absolute value than in the cell 7. The interference refractometer (Fig. 5) works in the same way as in the first version. The difference is in that 610 that at large values of the difference between the refractive indices, 1; and when between the shells, corresponding to the cuvette, there arises a difference in the path exceeding one order of interference, between the two. beams corresponding to 1–1 and an additional cuvette 17, a path difference arises that does not preserve one order of interference (since the resulting path difference is proportional to the value of the tangent of the refracting angle, which is 1–3 orders of magnitude smaller in the cuvette 17). With the help of the interference pattern registration unit 8, the difference between the values of the path differences of the interfering beams that have passed through the cuvette is determined; 7 and 16, as well as the cells that have passed through the cells 17 and 16. In this case, the difference between the refractive indices is proportional - the path difference between the beams passing through the cell 7 is determined to an accuracy of the whole interference patterns, and the number of the whole interference orders determines the outcome of the difference between the points between the points passed to the kugzet 17. A significant expansion of the dynamic measurement area in this scenario is achieved by the possibility of simultaneously determining the number of seconds. interference and difference values; h of the stroke at the limit of 1X o.clock;) it is of the order of the differential, Under conditions mx, when temperature and mechanical interference {interference perturbations of the ion node are small, the second additional cell 16 can not be used: In this case, the interference pattern detection unit contains a node for measuring the difference in the interfering distance of the beams. Compared with the 1st, 3rd, and second variants of the interference / refractometer, the third variant allows one to determine large rolls of the difference between the refractive indices with the same accuracy that is necessary. G -particles, when determining small changes in concentrates5-w of highly concentrated solutions, are caused by iii .biX effects: sorption, npe.o, r; araejMos invention C ;;: 1, naturally and refractometric a-alisa can be set S the basis of the new. devices designed to solve special problems in the new sections of the sciences (for example, in molecular Onology and genetics in the study of the quantity and quality of the composition of solutions, the isolation

Ч 5H 5

.2.2

которых требует значительных затрат времени и гтроизводитс  в микроколичествах ) .which is time consuming and is hard to produce in micro-amounts).

ii

16sixteen

пP

10ten

(Pui.S(Pui.S

Claims (3)

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ И ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ РЕФРАКТОINTERFERENCE METHOD FOR DETERMINING REFRACTION INDEX REFRACTIONS AND INTERFERENCE REFRACT МЕТР ДЛЯ ЕГО' ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Интерференционный способ определения разности показателей преломления путем пропускания пучка света через дифференциальную призматическую кювету с исследуемыми средами и последующего анализа образующейся интерференционной картины, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, исходный пучок света предварительно расщепляют на два смещенных относительно друг друга пучка и направляют их на преломляющую границу раздела исследуемых сред в дифференциальной призматической кювете под равными углами, а о разности показателей преломления судят по разности хода интерферирующих пучков,определяемой при анализе интерферационной картины.METER FOR ITS IMPLEMENTATION (ITS OPTIONS) (57) 1. The interference method for determining the difference in refractive indices by passing a light beam through a differential prism cell with the studied media and subsequent analysis of the resulting interference pattern, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, the original the light beam is first split into two beams displaced relative to each other and sent to the refracting interface of the studied media in a differential prismatic cell equal angles, and the difference in refractive indices is judged by the difference in the course of the interfering beams, determined by analyzing the interference pattern. SU .,,1121606 >SU. ,, 1121606> <Put.1<Put.1 2. Интерференционный рефрактометр, содержащий интерферометр с установленной в нем по ходу пучка света дифференциальной призматической кюветой, блок регистрации интерференционной картины, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости измерений, дифференциальная призматическая кювета соединена с дополнительной дифференциальной призматической кюветой, в которой граница раздела полостей для исследуемых сред параллельна рабочим граням обеих кювет, рабочие грани обеих кювет расположены в одних и тех же плоскостях, а перед, кюветами установлен узел расщепления исходного пучка на два параллельных и смещенных относительно друг друга пучка, проходящих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференционной картины содержит узел сравнения разностей хода интерферирующих2. An interference refractometer containing an interferometer with a differential prismatic cell installed in it along the beam of light, an interference pattern recording unit, which should be used in order to increase the accuracy and reproducibility of measurements, a differential prismatic cell connected to an additional differential prismatic cell, in which the interface between the cavities for the studied media is parallel to the working faces of both cells, the working faces of both cells are located in the same plane In front of the cuvettes, there is a knot for splitting the initial beam into two parallel and offset relative to each other beams passing through these cuvettes, while the block for recording the interference pattern contains a node for comparing the differences of the interference paths 1 12 1 6 (56 равные по абсолютной величине углы противоположного знака, если полости для исследуемых сред и их границы раздела расположены в одной и той же последовательности по ходу пучков, и одинакового знака, если полости для исследуемых сред и их границы раздела расположены в противоположной последовательности по ходу пучков, а перед кюветами установлен узел расщепления исходного пучка на параллельных и смешенных относительно друг друга пучка, проходящих через указанные кюветы, при этом блок регистрации интерференционной картины содержит узел сравнения разностей хода интерферирующих пучков.1 12 1 6 (56 angles of opposite sign equal in absolute value if the cavities for the studied media and their interfaces are located in the same sequence along the beams, and the same sign if the cavities for the studied media and their interfaces are in opposite the sequence along the beams, and in front of the cuvettes there is a knot for splitting the initial beam into parallel and mixed beams passing through these cuvettes, while the interference pattern registration unit contains um site comparison of differences in the course of interfering beams. 4. Интерференционный рефрактометр, содержащий интерферометр с установленной в нем по ходу пучка света дифференциальной призматической кюветой, блок регистрации интерференционной картины, отличающ и й с я тем, что, с целью повы- пучков.4. An interference refractometer, containing an interferometer with a differential prismatic cell installed in it along the beam of light, a recording unit for the interference pattern, which differs in that, in order to increase the beams. 3. Интерференционный рефрактометр, содержащий интерферометр с установленной в нем по ходу пучка света „.дифференциальной призматической кюветой, блок регистрации интерференционной картины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости измерений, дифференциальная шения точности и расширения динамического диапазона измерений, дифференциальная призматическая кювета соединена по крайней мере с одной дополнительно й д иффе р е н ц и а л ь н о й призматической кюветой, что рабочие грани кювет расположены в одних и тех же плоскостях, причем в разных кюветах преломляющие границы раздела полостей для исследуемых сред призматическая кювета соединена с дополнительной дифференциальной приз* матической кюветой так, что рабочие грани обеих кювет расположены в одних и тех же плоскостях,каждая кювета имеет по крайней мере одну преломляющую границу раздела полостей для исследцемых сред, причем указанные границы раздела разных кювет составляют с их плоскопараллельными рабочими гранями попарно составляют с плоскопараллельными рабочими гранями различные по абсолютной величине углы, перед кюветами расположен узел расщепления исходного пучка на два параллельных и смещенных относительно друг друга пучка, проходящих через указанные кюветы, а блок регистрации интерференционной картины содержит узел измерения разности хода интерфери- дующих пучков.3. An interference refractometer containing an interferometer with a differential prismatic cell installed in it along the light beam, an interference pattern recording unit, which should be used in order to increase the accuracy and reproducibility of measurements, differential accuracy and expansion of the dynamic range of measurements, the differential prism cell is connected to at least one additional differential prism cell, so that the working faces of the cell are located in one x and the same planes, moreover, in different cuvettes, the prismatic cuvette refracting the cavity interfaces for the media under study is connected to an additional differential prismatic cuvette so that the working faces of both cuvettes are located on the same planes, each cuvette has at least one refracting the interface between the cavities for the studied media, and the indicated interface between different ditches make up with their plane-parallel working faces in pairs make up with plane-parallel working faces nye angles in absolute value, it is located in front of cuvettes initial beam splitting assembly on two parallel and displaced relative to each other of the beam passing through said cuvette block and recording the interference pattern comprises a stroke difference measurement unit blowing the interfering beams.
SU803216284A 1980-12-15 1980-12-15 Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions) SU1121606A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803216284A SU1121606A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803216284A SU1121606A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1121606A1 true SU1121606A1 (en) 1984-10-30

Family

ID=20931301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803216284A SU1121606A1 (en) 1980-12-15 1980-12-15 Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions)

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1121606A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986006481A1 (en) * 1985-04-24 1986-11-06 Nauchno-Tekhnicheskoe Obiedinenie Akademii Nauk Ss Interference polarization refractometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Молочников Б.И. и др. Сб. Аналитичестсое приборостроение. Методы и приборы дл анализа жидких сред, т. 1, ч. II. Тбилиси, 1975, с.87. 2. Авторское сввдетельство СССР № 811119, кл. G 01 N 21/45, 1979 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986006481A1 (en) * 1985-04-24 1986-11-06 Nauchno-Tekhnicheskoe Obiedinenie Akademii Nauk Ss Interference polarization refractometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tentori et al. Refractometry by minimum deviation: accuracy analysis
CN105352915A (en) Refractive index two-dimensional distribution dynamic measurement method
CN101520323B (en) Extensive angle measuring method for inclination angle of plane moving mirror in Fourier spectrometer
US3797940A (en) Refractometer with displacement measured polarimetrically
CN105784129A (en) Low-frequency heterodyne ineterferometer used for laser wavefront detection
CN113447126B (en) Spatial modulation polarization detection system and design method
CN105698702B (en) A kind of diplopore heterodyne ineterferometer based on acousto-optic low frequency differences phase shift
SU1121606A1 (en) Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions)
CN203259473U (en) Refractivity measuring device
CN106352985A (en) Asymmetric spatial heterodyne spectrometer structure
US3286581A (en) Method and apparatus for determining surface birefringences in a transparent material employing a prism place adjacent to the surface
US3589812A (en) Processes and devices for measuring stresses within a transparent body for electromagnetic waves
JPS581743B2 (en) Refractive index dispersion measuring device
Washer The effect of prism on the location of the principal point
SU911251A1 (en) Channel refractometer
US2772597A (en) Precision refractometer
SU705313A1 (en) Automatic reflectometer
CN106383000A (en) Device and method for real-time measurement of optical material microcosmic stress based on monocrystal dual-electro-optical modulation
Saunders An interferometer for measuring gradients in both refractive index and thickness of large or small optics
CN86106782A (en) Comparative optical analytic method and laser optical analyser therefor
Svensson Refractometric Analysis of flowing solutions
Washer A simplified method of locating the point of symmetry
SU711442A2 (en) Device for determining refraction index gradients
SU1383162A1 (en) Method of measuring double refraction of substances
Pixton et al. Automated Hilger-Chance refractometer for index measurement of liquids