SU1226195A1 - Arrangement for measuring gradient for refractive index - Google Patents
Arrangement for measuring gradient for refractive index Download PDFInfo
- Publication number
- SU1226195A1 SU1226195A1 SU843769618A SU3769618A SU1226195A1 SU 1226195 A1 SU1226195 A1 SU 1226195A1 SU 843769618 A SU843769618 A SU 843769618A SU 3769618 A SU3769618 A SU 3769618A SU 1226195 A1 SU1226195 A1 SU 1226195A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- optical
- axis
- additional
- photodetector
- sensitive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
- G01N21/455—Schlieren methods, e.g. for gradient index determination; Shadowgraph
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
I1I1
)1зобретенне относитс к области рефрактомет1)ии и может найти применение в аэро- и гидродинамике,.The invention relates to the field of refractometry1) and can be used in aero and hydrodynamics.
Целью изобретени вл етс сокращение времени и повышение точности измерений.The aim of the invention is to reduce the time and increase the accuracy of measurements.
На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.
Устройство содержит лазер 1, дефлектор 2, делительный блок, состо - щий из делительного кубика 3 и поворотной призмы 4, формирукщую 5 и приемную 6 оптические системы, два св занных между собой фотоприемника 7, точечный источник 8 излучени , передающую оптическую систему 9 дл формировани широкого параллельного пучка, две большие полупрозрачные пластины 10 и 11, оптическую систему 12 дл преобразовани параллель- ного пучка в сход щийс , нож Фуко 13 зкран 14оThe device contains a laser 1, a baffle 2, a dividing unit consisting of a dividing cube 3 and a turning prism 4, a forming optical system 5 and a receiving 6 optical system, two connected photoreceiver 7, a point source 8 of radiation transmitting optical system 9 to form a wide parallel beam, two large semitransparent plates 10 and 11, an optical system 12 for converting a parallel beam into a convergent, Foucault 13 knife from a 14 ° screen
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Между полупрозрачными пластинами 10 и 11 помещаетс исследуема среда 15, котора содержит неоднородную область 16. На исследуемую среду падает щирокий параллельный пучок света , сформированный с помощью точеч- ного источника 8, оптической системы 9 и полупрозрачной пластины 10, После прохождени через исследуемую среду широкий пучок, отразивщись от плоскопараллельной пластины 11, попа дает на оптическую систему 12, в фокусе которой расположен нож Фуко .13, а затем падает на экран 14, Часть света, прощедша через оптически неоднородную среду, отклонитс от пер- воначального направлени и- задержитс ножом Фуко, что приведет к перераспределению освещенности экрана . Таким образом, на экране возникает картина, котора позвол ет ус- тгновить точное месторасположение неоднородной области в исследуемой среде или определить наличие и расположение микроструктур. После этого с помощью дефлектора 2 параллельные пучки рефрактометра перемещаютс таким образом, чтобы один из пучков (измерительный) вплотную подошел к неоднородной области или микроструктуре , которую предполагаетс исследовать, а дополнительный пучок шел. вне пределов этой области. Если дополнительный пучок попадает такжеThe test medium 15 is placed between the semitransparent plates 10 and 11, which contains a non-uniform region 16. A wide parallel beam of light formed by the point source 8, the optical system 9 and the semitransparent plate 10 falls on the test medium. After passing through the test medium a wide beam , reflecting from a plane-parallel plate 11, pops onto the optical system 12, at the focus of which Foucault's knife is located .13, and then falls on the screen 14, Part of the world, passing through an optically inhomogeneous medium, off it is from the original direction and is delayed by Foucault's knife, which will lead to a redistribution of the screen illumination. Thus, a picture appears on the screen that allows us to determine the exact location of the heterogeneous area in the medium under study or to determine the presence and location of microstructures. After that, using the deflector 2, the parallel beams of the refractometer are moved in such a way that one of the beams (measuring) closely approaches the non-uniform area or microstructure, which is supposed to be investigated, and the additional beam goes. outside of this area. If the extra beam hits also
952952
в неоднородную область, то }1еобходи- мо изменить рассто ние между измерительным и дополнительным пучками, пе реместив поворотную призму. При этом на экране наблюдаютс помимо теневой картины две ркие точки, одна из них располагаетс вплотную к исследуемой области, а друга лежит на некотором рассто нии от нее. При перемещении призмы необходимо изменить рассто ние между фотоприемниками, что делаетс во врем юстировки системы.in a non-uniform area, then it is necessary to change the distance between the measuring and additional beams by moving the turning prism. In addition to the shadow pattern, two bright points are observed on the screen, one of them is located close to the area under study, and the other lies at a certain distance from it. When moving the prism, it is necessary to change the distance between the photodetectors, which is done during the alignment of the system.
При проведении измерений измерительный пучок перемещаетс параллельно самому себе с шагом, который выбираетс исход из качественной картины неоднородности.When measuring, the measuring beam moves parallel to itself with a step that is chosen based on a qualitative pattern of heterogeneity.
При работе дефлектора перемещаетс измерительный пучок, а значит перемещаетс и фотоприемник, что понижает точность измерений. Чтобы перемещение не оказывало вли ние на точность, введен дополнительный пучок , которьй, перемеща сь вместе с измерительным, идет все врем вне неоднородности.When the deflector operates, the measuring beam moves, and therefore the photodetector moves as well, which reduces the measurement accuracy. In order that the movement does not affect the accuracy, an additional beam is introduced, which, moving together with the measuring beam, goes all the time outside the heterogeneity.
Измерение угла отклонени измерительного пучка производитс следующим образом. Дополнительньш коорди- натно-чувствителы:ый фотоприемник перемещаетс так, чтобы выходной ток фотоприемника равн лс нулю при попадании на него дополнительного . Это означает, что дополнитель ньш пучок падает симметрично относительно измерительных площадок фотоприемника (угол отклонени пучка равен 0). Основной фотоприемник жест ко св зан в процессе измерени с дополнительным и находитс от него на рассто нии, равном рассто нию между измерительным и дополнительным пучками до неоднородности. Поэтому выходной сигнал измерительного координатно-чувствительного фотоприемника обусловлен отклонением измерительного пучка только за счет наличи градиента показател преломлени в неоднородной области. При этом устранено вли ние любых случайных величин, привод щих к отклонению пучка.The measurement of the deflection angle of the measuring beam is performed as follows. Additional coordinate-sensitive sensors: the photodetector moves in such a way that the output current of the photodetector is zero when an additional one hits it. This means that the additional beam falls symmetrically with respect to the measuring areas of the photodetector (the beam deflection angle is 0). The main photodetector is rigidly connected in the process of measurement with the additional one and is at a distance from it that is equal to the distance between the measuring and additional beams to non-uniformity. Therefore, the output signal of the measuring coordinate-sensitive photodetector is caused by the deviation of the measuring beam only due to the presence of a gradient of the refractive index in a non-uniform region. This eliminated the effect of any random variables leading to beam deflection.
Используемый фотоприемник представл ет собой позиционно-чувстви- тельный фотоприемник, который состоит из двух пр моугольных площадок, сигнал с последних вычитаетс . Если ,луч падает симметрично относительноThe photodetector used is a position-sensitive photodetector, which consists of two rectangular areas, the signal from the latter is subtracted. If, the beam falls symmetrically with respect to
33
плоп:адок, то выхолнон сит нал равен 0. При смещении Jiyia по вл етс выходной сигнал, величину которого в рабочей области можно в первом приближении считать пропорциональной смещению.plo: adok, then the output is 0. When the Jiyia is shifted, an output signal appears, the value of which in the working area can be considered to be proportional to the displacement in the first approximation.
При наличии микроструктуры в ис следуемой среде, положение которой непрерьгоно мен етс , первоначально по- теневой картине устанавливаетс местоположение такой структуры в данньй момент времени, а затем при сканировании микроструктуры измерительным пучком определ етс распре деление градиента показател прелом- лени „If there is a microstructure in the studied medium, the position of which is not changing, the initial shadow pattern is determined by the location of such a structure at a given point in time, and then when scanning the microstructure, the measuring beam determines the distribution of the refractive index gradient „
Повьппение точности измерений св зано с тем, что на величину угла отклонени (или смещени ) луча, идущего через неоднородность, помимо са- мой неоднородности оказывают вли ниеThe measurement accuracy is due to the fact that the magnitude of the deflection angle (or displacement) of the beam going through the inhomogeneity is affected, besides the heterogeneity itself.
Редактор Л.ГратиллоEditor L.Gratillo
Составитель В.ВарнавскийCompiled by V.Varnavsky
Техред н.Бонкапо Корректор Е.СирохманTehred n.Bonkapo Proofreader E.Sirohman
Заказ 2117/35 Тираж 778ПодписноеOrder 2117/35 Circulation 778 Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , АProduction and printing company, Uzhgorod, st. Design, And
19541954
посторонние факторы, например уход диаграммы направленности лазерного излучени Причем вли ние ухода диаграммы направленности настолько велико , что именно этот фактор ограничивает точность и чувствительность измерений с помощью рефрактометра. Использование дополнительного луча, идущего вне неоднородности, позвол ет устранить вли ние этих посторонни факторов, так как дополнительный фотоприемник выставл етс перед началом каждого измерени таким образом, что его выходной сигнал равен 0. Так как основной фотоприемник в процессе измерений жестко св зан с дополнительным , то его сигнал обусловлен только отклонением измерительного луча за счет наличи градиента показател преломлени в неоднородной среде.extraneous factors, such as care of the radiation pattern of the laser radiation. Moreover, the effect of the departure of the radiation pattern is so great that it is this factor that limits the accuracy and sensitivity of measurements with a refractometer. The use of an additional beam going out of non-uniformity eliminates the influence of these extraneous factors, since the additional photodetector is set before each measurement in such a way that its output signal is equal to 0. Since the main photodetector is rigidly connected with the additional photodetector, then its signal is due only to the deviation of the measuring beam due to the presence of a gradient of the refractive index in an inhomogeneous medium.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843769618A SU1226195A1 (en) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | Arrangement for measuring gradient for refractive index |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843769618A SU1226195A1 (en) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | Arrangement for measuring gradient for refractive index |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1226195A1 true SU1226195A1 (en) | 1986-04-23 |
Family
ID=21130266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843769618A SU1226195A1 (en) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | Arrangement for measuring gradient for refractive index |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1226195A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-05 SU SU843769618A patent/SU1226195A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Хауф В., Григуль Уо Оптические методы теплопередачи. - М.: Мир, 1973, с. 24-48. Бажинов В.А. и др. Лазерный микрорефрактометр дл измерени градиентов температуры в жидкости. - ПТЭ, 1979, № 2, с. 280-282. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4355904A (en) | Optical inspection device for measuring depthwise variations from a focal plane | |
US4368983A (en) | Absolute reflectometer | |
US3523736A (en) | Method of and means for surface measurement | |
CN107329373B (en) | A kind of overlay error measuring device and method | |
US4125778A (en) | Apparatus for laser anemometry | |
SU1226195A1 (en) | Arrangement for measuring gradient for refractive index | |
JPS63193003A (en) | Apparatus for measuring depth of recessed part and thickness of film | |
RU2606805C1 (en) | Object linear displacement device with nanometer accuracy in wide range of possible displacements | |
GB1190564A (en) | Method of and Means for Surface Measurement. | |
JPH0118371B2 (en) | ||
Murty et al. | Method for measurement of parallelism of optically parallel plates | |
CN221280182U (en) | Confocal spectrum equipment coaxial with lens | |
JPH0238808A (en) | Photosensor | |
JPH01235807A (en) | Depth measuring instrument | |
Gates et al. | A confocal interferometer for pointing on coherent sources | |
SU1523907A1 (en) | Spherometer | |
RU2094756C1 (en) | Device for measuring the deviation from rectilinearity | |
SU1704038A1 (en) | Device for measurement of refractive index gradient | |
US5113082A (en) | Electro-optical instrument with self-contained photometer | |
SU932341A1 (en) | Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system | |
SU729440A1 (en) | Device for contact-free checking of large astronomical aspheric mirrors | |
GB2153524A (en) | Sensing strain in transparent fibre | |
SU1543308A1 (en) | Device for measuring absolute coefficients of mirror reflection | |
SU1241062A1 (en) | Laser meter of linear shifts of surface | |
RU2008615C1 (en) | Device for inspecting deflection out of linearity |