Устройство для измерения дифференциальной лучевой скорости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ даФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ .ЛУЧЕВОЙ СКОРОСТИ, содержащее последовательно расположенные по ходу излучения телескоп, поляризационную призму, ахроматичную четвертьволновую пластину, входную щель, злектрооптический модулятор пространственного положения спектральных компонент, спектрограф, а также фотометр, размещенный в оптическом канале и электрически связанный с фазовым детектором, электрически связанным с задающим генератором , который в свою очередь электрически связан с электрооптическим модулятором пространственного положения спектральных компонент, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерений , в него введены усилитель мощности и дополнительный фазовый детектор , расположенный меящу объективом телескопа и поляризационной призмой поляроид, снабженньш датчиком угла поворота и электромеханическим приводом, а также последовательно расположенные после спектрографа i анализатор линейной поляризации не (Л прерывного спектра и дополнительный фотометр,образующие второй оптичесс кий канал,причем дополнительный фотометр электрически связан с дополнительным фазовым детектором, электрически связанным с усилителем мощности и задающим генератором, при этом выход усилителя мотциости электрически связан с электромеханическим приводом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3 3853 3 3 ()4 С 01 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3586437/24-25 (22) 21.03.83 (46) 15.10.85. Бюл. Ф 38 (72) Н.И. Кобанов (71) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн СО АН СССР (53) 535.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 754217, кл. С 01 J 3/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 957009, кл. С 01 J 3/06, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ, ЛУЧЕВОЙ СКОРОСТИ, содержащее последовательно расположенные по ходу излучения телескоп, поляризационную призму, ахроматичную четвертьволновую пластину, входную щель, электрооптический модулятор пространственного положения спектральных компонент, спектрограф, а также фотометр, размещенный в оптическом канале и электрически связанный с фазовым детектором, электрически связанным с задающим генератором, который в свою очередь электрически связан с электрооптическим модулятором пространственного положения спектральных компонент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены усилитель мощности и дополнительный фазовый детектор, расположенный между объективом телескопа и поляризационной призмой поляроид, снабженный датчиком угла поворота и электромеханическим приводом, а также последовательно расположенные после спектрографа анализатор линейной поляризации непрерывного спектра и дополнительный фотометр,образующие второй оптичес кий канал, причем дополнительный фотометр электрически связан с дополнительным фазовым детектором, электрически связанным с усилителем мощности и задающим генератором, при этом выход усилителя мощности электрически связан с электромеханическим приводом.

1185111

Изобретение относится к астрофизическим измерениям и предназначено для измерения лучевой скорости на поверхности протяженного космического объекта, например Солнца.

Целью изобретения является повышение точности измерений при выполнении наблюдений в активных областях.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Схема содержит поляроид 1, электромеханический привод 2, датчик 3 угла поворота, поляризационную призму 4, пластину 5, входную щель

6, электрооптический модулятор 7,8 пространственного положения спектральных компонент, коллиматор 9 спектрографа, дифракционную решетку

10 спектрографа, камерное зеркало

11 спектрографа, диагональное зеркало 12 спектрографа, входную щель

13 фотометра, фотометр 14, фазовый детектор 15, анализатор 16 поляризации непрерывного спектра, входную диафрагму 17 дополнительного фотометра, дополнительный фотометр

18, дополнительный фазовый детектор 19, усилитель 20 мощности, задающий генератор 21.

Ориентация оптических элементов следующая.

Поляроид 1 в исходном положении ориентирован под 45 к направлениям линейной поляризации лучей в призме 4, под таким же углом установле-. на и четвертьволновая пластина 5.

Элементы электрооптического модулятора пространственного положения спектральных компонент 7,8 ориентируются так, чтобы пространственная модуляция осуществлялась в направлении дисперсии спектрографа, а направление линейной поляризации лучей о на выходе модулятора составляло 45 с направлением максимальной поляризации штрихов дифракционной решетки 10. Входная диафрагма 17 дополнительного фотометра 18 устанавливается так, чтобы выделить участок непрерывного спектра, бли— жаиший у спектральной линии, в которой выполняются измерения.

Главное направление анализатора 16 совпадает с направлением поляризации одного из двух лучей на входе дополнительного фстометра.

Устройство работает следующим образом.

С помощью псляризационной призмы 4 и четвертьволновой пластины

5 через входную щель направляются два .совпадающих пространственно луча: с правой круговой поляризацией от элемента изображения А и левой — от элемента В, которые об1О разуют на выходе спектрографа две спектральные компоненты. Распространяясь внутри спектрографа по одному оптическому пути, они испытывают одинаковое воздействие инструментальных факторов . В результате модуляции пространственного положения компонент, осуществляемой

° электрооптическим модулятором 7,8, на выходе фстометра .14 появляется

20 переменный сигнал ЧА„ которыи в ю точности соответствует разности лучевых скоростей двух элементов

V -Vs, если различие яркостей этих элементов не превышает нескольких процентов. В самом общем случае при наличии истинной дифференциальной скорости V ö, контраста К и инструментального смещения спектральной линии V< сигнал на выхо— де фотометра 14 может быть выражен иц + (Vu Ю о

3 — средняя за период модуляции интенсивность светового потока на

35 входе фотсметра 14. В этом случае на выходе дополнительного фотометра 18 в начальный момент возникает сигнал на частоте модуляции, пропорциональный контрасту К. Этот

40 сигнал через дополнительный фазовый ,цетектор 19 и усилитель 20 мощности поступает на электромеханический привод 2, с помощью которого поляроид 1 поворачивается в стсро45 ну направления линейной поляризации луча с меньшей интенсивностью и на выходе призмы 4 выравниваются интенсивности разнополяризованных лучей, проходящих через входную

50 щель 6.

Поворот поляроида 1 происходит дс обращения в нуль переменной составляющей сигнала на иыхсце дополнительного фстсметра 18. 1ри этом сигнал лучевой скорости на чыхсде фстсметра 14 освобождается от шумопсдсбной "добавки", так как з 1185111 4 произведение V„ К обращается в нуль. Ф талей изображения и может быть

Угол поворота поляроида 1 пропор- измерен с помощью датчика 3 угла ционален контрасту исследуемых де- поворота.

0m о

Составитель В. Котенев

Редактор Н. Нвыдкая Техред З.Палий Корректор О. Луговая

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6352/34

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4