Пространственный фильтр

 

1. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий установленные по ходу луча диск, объектив, фотоприемник, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращения , выполнен из оптически непрозрачного материала и разделен на четное число секторов, каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде радиальной прямой, расположенной на границе сектора, а другая - в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения диаметров кольцевых светящихся объектов, в него введен второй диск, подобный первому , который установлен неподвижно вблизи первого диска, параллельно ему и соосно с ним. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что диаметры дисков прямопропорциональны .их расстояниям до места расположения объекта. СО оо сд 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(я) G 02 F 1/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598791 24-25 (22) 25.05.83 (46) 07.01.85. Бюл. № 1 (72) С. В. Дубинко, В. А. Иванов и Н. А. Грошенко (71) Симферопольский государственный университет им. M. В. Фрунзе (53) 535.8 (088.8) (56) 1. Криксупов Л. 3. Справочник по приборам инфракрасной техники. Кйев, Техника, 1980, с. 11!.

2. Авторское свидетельство СССР № 299034, кл. Н 04 N 1/16, 1969. (54) (57) 1. ПРОСТРАНСТВЕННЫИ

ФИЛЬТР, содержащий установленные по ходу луча диск, объектив, фотоприемник, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращен ия, выполнен из оптически непрозрач„„SU 1133580 А ного материала и разделен на четное чисЛо секторов, каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде радиальной прямой, расположенной на границе сектора, а другая — в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем измерения диаметров кольцевых светящихся объектов, в него введен второй диск, подобный первому, который установлен неподвижно вблизи первого диска, параллельно ему и соосно с ним.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что диаметры дисков прямопропорциональны .их расстояниям до места расположения Й объекта.

1133580

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к устройствам для измерения угла дифракции светового луча на периодических структурах.

Известны устройства для измерения угла дифракции луча света на периодических структурах с использованием пространственного фильтра. Известен пространственный фильтр (1) .

Недостатком этого пространственного фильтра является сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению является пространственный фильтр, содержащий установленные по ходу луча объектив, фотоприемник, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращения, выполнен из оптически непрозрачного материала и разделен на четное число секторов, при этом каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде радиальной прямой, а другая — в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска (2) .

Недостатком известного устройства является невозможность определения диаметра кольцевого светящегося объекта.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, а именно возможности измерения диаметров кольцевых светящихся объектов в плоскости сечения конуса диафрагированного пучка света для определения угла дифракции пучка света на периодических структурах.

Поставленная цель достигается тем, что в пространственный фильтр, содержащий установленные по ходу луча диск, объектив, фотоприемйик, а также блок обработки информации, причем диск установлен с возможностью вращения, выполнен из оптически непрозрачного материала и разделен на четное число секторов, при этом каждый второй сектор снабжен двумя прорезями, одна из которых выполнена в виде части витка спирали, начало которой совпадает с центром диска, а конец расположен на кромке диска, введен второй диск, подобный первому, который установлен неподвижно вблизи первого диска, параллельно ему и соосно с ним.

Кроме того, диаметры дисков прямопропорциональны их расстояниям до места расположения объекта.

При вращении одного диска свет, прошедший через щели обоих дисков, собирается объективом и фокусируется на фотоприемник, сигналы с которого поступают на блок обработки информации. Фиксируя время между появлением опорных сигналов, регистрируемых при совпадении радиальной и спиральной щели одного диска соответственно с радиальной и спиральной щелью второго диска, и время между появлением опорного импульса и последующего, регистрируемого при прохождении спиральной и радиальной щелей подвижного диска соответственно по радиальной и спиральной щели неподвижного диска, определяют угол дифракции.

На фиг. 1 дана схема пространственного фильтра; на фиг. 2 — диск.

Устройство содержит лазерный источник

1 света, поляризатор 2, образец 3, анализа1О тор 4, вращающийся 5 и неподвижный 6 диски, электродвигатель 7, объектив 8, фотоприемник 9 и блок 10 обработки информации.

Конус дифрагированного пучка света

15 объективом 8 собирается на фотоприемник

9. Перед линзой на оси, соосной нулевому порядку дифрагированного луча света, вращается диск 5, выполненный из непрозрачного материала. Соосно к нему располагается неподвижный подобный ему диск 6. Диски разбиты на четное число секторов (на чертеже показаны диски с четырьмя секторами). Половина из этих секторов полностью непрозрачны для оптического излучения, а на каждом из остальных сделаны две узкие

25 щели: радиальные 11,1 и 11,2 и спиральные

12.1 и 12.2. Радиальная щель проходит на границе сектора, а спиральная выполнена таким образом, что время при вращении диска, за которое проходится расстояние между точками радиальной и спиральной щелей, расположенными на окружности одного радиуса, пропорционально этому радиусу. Полностью непрозрачные секторы и секторы со щелями располагаются через один. Диск приводится во вращение синхронным электродвигателем 7 и вращается в направлении выпуклой стороны спирали.

При измерении приводится во вращение диск 5, свет прошедший через щели обоих дисков собирается объективом 8 и фокусируется на фотоприемник 9. Сигналы с фо40 топриемника поступают на блок 10 обработки информации. Импульсы на выходе фотоприемника появляются в моменты совпадения радиальной и спиральной щели одного диска соответственно с радиальной и спи4 ральной щелью второго диска (опорный сигнал) и в те моменты, когда радиус-векторы спиралей и дисков, равные диаметру . дифрагированного кольца света, в плоскости совпадают с радиальными щелями обоих дисков. Время между появлением опор.

50 ного импульса и последующего импульса пропорционально радиусу дифрагированного кольца света в плоскости дисков.

Амплитуда опорного сигнала в два раза больше чем последующих, так как во втором случае половина щелей перекрыты полностью непрозрачными секторами, что позволяет разделять сигналы.

Измеряя время между появлениями опорных импульсов Т и время между появлени1l33580

I Составитель Н. Назарова

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9534 39 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатеит», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ем опорного импульса и последуюшего рассчитываем диаметр сечения конуса дифрагированного света в плоскости дисков по формуле г01

Т где D — диаметр в плоскости которого измеряется диаметр сечения конуса.дифрагированного света.

Рассчитав диаметр сечения конуса дифрагированного света в плоскости одного из дисков и зная расстояние от этого диска до образца (высота конуса), вычисляем угол дифракции P по формуле P = arctg — где 1 - расстояние от диска, в плоскости которого измеряется диаметр d сечения конуса дифрагированного света.

Зная d. определяем угол дифракции г по формуле

804 p = arctg И

Угол дифракции 1 позволяет определить период доменной структуры 4 = где Я вЂ” длина волны монохроматического

10 источника света.

Устройство позволяет измерить диаметр светового кольца в плоскости сечения конуса дифрагированного пучка света для определения угла дифракции пучка света на периодических структурах.