(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕЛОМЛЕНИЯ
1 ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД
2 зы, создающей сход щийс пучок, фотоприем- ника, а также две пары диафрагма-фокусиру ща линза, установленные после коллиматор ных объективов перед объемом с исследуемой средой так, чтобы вершины конусов луч ков сходились в исследуемой точке. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит лазерные источники света 1,2; конденсоры (отрицательные линзы ) 3,4; коллиматорные объективы 5,6; мно поэлементные наборы диафрагм 7-10, выполненные либо идентичными либо подобными попарно 7-9, 8-1О, например, в виде пласти с многочисленными малыми (0,5 - 1 мм) отверсти ми, расположенными по концентрическим окружност м; формирующие сход щийс (конический) пучок света линзы 11, 12, 13, 14; наблюдательные объективы 15, 16; ножи Фуко 17,18; полупрозрачные плас тины 19,20, формирующие параллельный пучок линзы 21,22; фотоприемники 23-26; блок обработки сигналов 27. Выходы фотоприемников соединены со входами блока обработки сигналов 27. Работает устройство следующим образом. Излучение ог источников света 1,2 через конденсоры 3,4, коллиматорные объективы 5,6 диафрагмы 7,8, формирующие конические пучки света линзы 11,12 направл етс в исследуемую среду 28. Расположиние линз 11,12 относительно объема с исследуемой средой выбирают таким, чтобы вершины двух сформированных конических пучков сходилисъ Б исследуемой точке О. По выходе из исслед,-емой среды пучки света попадают на разделительные пластины 19,2О. При этом часть каждого пучка света проходит разделительную пластину, а часть отражаетс от нее. Части пучков, про оледшие разделительные пластины, принимаютс наблюдательными объективами 15,16 и после фокусировки на ножах Фуко 17, 18 направл ютс на фотоприемники 23,24. Отра женные части пучков поступают на формирующие параллельные пучки света линзы 21 22. Cфop rapoвaнныe параллельные пучки принимаютс диафрагмами 9,10, после чего линзами 13,14 формируютс в сход щиес пучки, которые направл ютс на фотоприем- НИКИ 25,26, С фотоприемников 23-26 элект рические сигналы поступают на блок обработ ки сигналов 27, представл ющий собой коррел тор и приборы автоматической записи обработанных сигналов. При коррел ционной обработке выдел ютс сигналы от пар приемников, совпадающие по фазе. Эти сигналы соответствуют возмущени м коэффициента, захватывающим точ- ку О. При этом максимальное пространствен;ное разрешение соответствует минимальному объему возмущени , которое дает полное воздействие на пучок света. Этот объем примерно составл ет г , где р - радиус щчка света в точке О. Дл лазерного источника света этот радиус составл ет доли миллиметра , т.е. пространственное разрещение предлагаемого устгюйства на 2-3 пор дка выше, чем скрещенного ускопольного теплеровского прибора. Оптические ветви дл пр мых световых пучков содержащие ножи Фуко, в силу прин той геометрии и при настройке ножей Фуко на перекрытие половины изображени дают сигналы преимущественно от линейного поперечного смещени пучка лучей, причем сигналы на фотоприемниках завис т от формы изображени и увеличени системы V -jгде X - рассто ние от точки О до фокуса объектива 15 (или 16) в мм, | - фокусное рассто ние этого объектива в мм. Оптические ветви дл отраженных световых пучков с приемными диафрагмами 9, 10, которые играют роль ножей, напротив, дают сигнал преимущественно от углового поперечного смещени пучка лучей, т.к. несовпадение изображений диафрагм 7 и 8 на диафрагмах 9 и1О определ етс главным образом за счет угловых смещений пучков. (У д оС - е . где Д ct. - угловое смещение пучков в градусах; - рассто ние от точки О до приемной диафрагмы в мм. Как видно из последнего выражени , чувствительность этих ветвей можно повысить, увеличива рассто ние 6 . Многоэлементные диафрагмы применены с целью использовани принципа оптического усилени дл повыщени чувствительности . Система обработки сигналов позвол ет выделить два сигнала, один из которых св зан с возмущени ми, дающими линейные поперечные смещени лучей, а другой - с угловыми смещени ми лучей. Предлагаемое устройство обладает высоким пространственным разрешением и позвол ет разделить возмущени в прозрачной среде на два класса: первый - возмущени , которые могут быть интерпретированы эквивалентными линзами или призмами (угловые смещени пучка света), второй - возмущени , которые можно интерпретировать эквивалентными плоскопараплельными пластинами (линейные смещени пучка света). Такое устройство может быть успешно использовано в лабораторных услови х при исследовании прозрачных неоднородностей при нестационарных процессах и в особенности при мелко