Линейный компенсатор разности хода лучей

 

Изобретение относится к оптическим приборам для измерения параметров двулучепреломления в оптически анизотропных прозр ачных телах. Цель изобретения - увеличение рабочего поля компенсатора, Коьшенсирующие элементы 1 и 2 в виде плоскопараллельных пластин вьтолнены из двух различных полимерных материалов с положительной и отрицательной оптической чувствительностью . Концы элементов 1, 2, подвергнутые одинаковому виду деформации , обращены в одну сторону. При измерении вращением микрометрического винта 3 перемещают элемент 1 относительно неподвижного элемента 2 до полного гашения интерференционной картины в точке измерения. Величина смещения , определяемая по углу поворота отсчетного барабанчика 4, характеризует оптическую разность хода лучей в компенсаторе, 4 ил. i (Л иг. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО||ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 02 В 5 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4018420/24-10 (22) 10.11 ° 85 (46) 07.08.87. Бюл. Ь". 29 (71) Пермский государственный университет им. А.M.Ãîðüêîãî и Институт органической и физической химии им. акад. А.Е.Арбузова (72) А.Н.Верещагин и Б.М.Зуев (53) 535.824.4 (088.8) (56) Ландсберг Г.С. Оптика. — М.:

Наука, 1976, с. 397.

Зуев Б.M., Степанов С.Г. Компенсирующее устройство для измерения оптической анизотропии прозрачных материалов. Информационный листок

269-74. — Казань. ЦНТИ, 1974. (54) ЛИНЕЙНЫЙ КОМПЕНСАТОР РАЗНОСТИ

ХОДА ЛУЧЕЙ (57) Изобретение относится к опти— ческим приборам для измерения параметров двулучепреломления в оптически анизотропных прозрачных телах. Цель изобретения — увеличение рабочего поля компенсатора. Компенсирующие элементы 1 и 2 в виде плоскопараллельных пластин выполнены из двух различных полимерных материалов с положительной и отрицательной оптической чувствительностью. Концы элементов 1, 2, подвергнутые одинаковому виду деформации, обращены в одну сторону. При измерении вращением микрометрического винта 3 перемещают элемент 1 относительно неподвижного элемента 2 до полного гашения интерференционной кар- тины в точке измерения. Величина смещения, определяемая по углу поворота отсчетного барабанчика 4, характеризует оптическую разность хода лучей в компенсаторе. 4 ил.

Изобретение относится к оптике, л более конкретно к технологии изготовления приборов для измерения параметров двулучепреломления в оптически анизотропных прозрачных телах.

Цель изобретения — увеличение рабочего поля °

На фиг.1 представлена конструкция компенсатора; на фиг.2 — схема расположения компенсирующих элементов, имеющих оптическую чувгтвительность разных знаков и изгoToEIJIQHHblx путем изгиба полосы в собственной плоскости; на фиг.3 и 4 — выбор параметров указанного изгиба.

Линейный компенсатор содержит два компенсирующих элемента 1 и 2 из оптически чувствительного полимерного деформированного материала, выполненных в виде плоскопараллепьных пластин, которые вырезаны вдоль направления изменения вида или степени деформации, и устройство для взаимного смещения элементов в этом направлении, состоящее иэ микрометрического винта 3, на котором укреплен отсчетный барабанчик 4 с тарированной шкалой, и предварительно поджатой возратной пружины 5. Компенсирующие элементы и устройство для их взаимного перемещения заключены в корпус

6. Компенсирующий элемент 2 закреплен в корпусе б неподвижно. Элемен-.ы

1 и 2 выполнены из двух различных полимерных материалов, причем один элемент из материала с положительной оптической чувствительностью, например из материала по основе эгоксидных смол, а другой из материала с огрицательной оптической чувствительностью, например из материала

МИХМ-ИМАШ. Концы элементов 1 и 2, подвергнутые одинаковому виду деформации, обращены в одну сторону.

Устройство работает следующим образом.

Компенсатор устанавливается в р,I бочую зону полярископл и центрируется с его оптической осью. Б IscxorlH» положении компенсирующие элементы 1 и 2 нейтрализуют друг друга„

Для измерения оптической ра .lroñ!и хода в исследуемом объекте вращают микрометрический винт 3 и перемещают в ту или другую сторону подвижный компенсирующий элемент 1 относите!I.—

Но неподвижного ? !I,о поло>ке гия компенсации, т. е. до полного гашения интерференционной I-HpTHHII н точке измерения. Зл счет перемещения компенсируюшего элемента 1 суммарный оптический: ффект в ис следуемом объекте II компенсиругощих элементах

06РлщлеTcя в 1!vJlь, Оптическая разность хода лучей в меряемых величинах. !

Б Пример 1. Б компенслторе ис— пользуются компенсирующие элементы в виде плоских прямоугольных пластинок, вырезаемых в поперечном направлении из изогнутой H своей плоскости поло— сы — злгoToBKH с фиксированными деформлггиями изгиба, однаKO, в отличие оТ известного устройства, один компенсируюиигй элемент изгстлвлиьлется из эпоксидной cMollbI с положительной oII?Б тической чувствительностью, л другой из материала МИХМ-ИМАШ r. отрицательной оптической I) Hcтвительностью.

Благодаря отому компенсирующие пластинки не надо поворачивать одну относительно дру".-ой в исходной плоскости. Компенсирующие элементы налагаются друг на друга зонами с одинаковой деформацией. Поэтому кривизна полос интерферснции в компенсирующих элементах совпадает и взаимное гашение

ЗБ оптической разности хода противоположгних знаков происходит в более широкой зоне, че.| n известном устрой— стве (фиг.2), что и обеспечивает увеличение рабочего по.гя компенсатора ,I(I и о с р л г и е н ию с ни м .

Пр и з лм ор аж и в л ни и " деформаций изгиба в л и с т о в ьгх з л г о т о в к ах и з р а зличиих материалов необходимо обеспечить их одинаковчю кривизну 1/f

) (: — рллнус кривизньг,1 и одинаковое расстояние между полосами интерферЕ нции в обеих злгсговках. Это можно достичь, варьируя рлзмерами заготовок .и г еличиной изгиблкщего момента. Ука—

50 л;гнгые нлрлметры д JIIKHbl удовлетворять г целvKillII и уирлзлениям(фиг.3 и 4):

М / 1„= (i „ /I; „)з b / (," (2) из ги (SHIH!l! II момент; мо I xi J ь . пру г ости; гд»1 компенсаторе п опорггионлльна смещению

sp K0MIIQHcHpp ющего элемента 1 . Беничинл смещения определяется Но углу Ноаорота отсчетногo блрлблнчикл 4, кото — . рый может быть r!poTEIpHpoHaH и в из—

1З2Я7ВО

S5»h; — толщина заготовки и высота поперечного сечения;

> <о»

6 ° — цена полосы материала (в напряжениях) на единицу толщины;

1, 2

a(x) = а,R/Ro» (4)

45 где плотность полимерного материала заготовки; коэффициент центрифугирования в сечении на свобод(0

О ном конце заготовки, равный отношению центробежного ускорения к ускорению силы тяжести; ускорение силы тяжести;

Первое уравнение обеспечивает одинаковую кривизну нейтральной линии заготовок при изгибе, второе— одинаковое расстояние между полосами интерференции в обеих заготовках.

Выбор величины изгибающих момен- 15 тов и толщины заготовок в соответствии с формулами (1) и (2) позволяет обеспечить наибольшую возможную площадь рабочего поля компенсатора.

Пример 2. При использовании 20 компенсирующих элементов, получаемых путем центрифугирования листовых заготовок, рабочее поле и разрешающая способность компенсатора еще более возрастают, Для получения одинакового линейного закона изменения оптического эффекта вдоль компенсирующих элементов из различных материалов можно при одинаковой длине заготовок изменять толщину заготовки и частоту вращения центрифуги. Для каждой из заготовок оптический эффект, характеризуемый числом полос интерференции, на расстоянии х от свободного конца заготовки определяется при обычном центрифугировании формулой (i=1,2)

n;(x)=k g; g 1+ -(— ) S /Ь; »(3)

40 а ширина рабочей части заготовки определяется формулой

ao — ширина заготовки на свободном конце;

R — расстояние от оси вращения до свободного конца, R — текущий радиус;

x=Ro R»

S, — толщина заготовки.

Из условия и, (х) = и1(х) получают зависимость между толщинами заготовок и частотами вращения центрифуги

Аналогичные формулы могут быть получены при центрифугировании полимерных заготовок в тяжелой жидкости.

При совмещении свободных концов заготовок, изготовленных на центрифугах, и наложении их друг на друга суммарный оптический эффект равен нулю. При взаимном смещении заготовок возникает оптический эффект, пропорциональный смещению, что позволяет испольэовать их в качестве компенсиРующих элементов.

ФоРмула и з о бр ет е ния

Линейный компенсатор разности хода лучей для измерения параметров двулучепреломления в оптически анизотропных средах, содержащий два компенсирующих элемента из оптически чувствительного полимерного деформированного материала, выполненных в виде плоскопараллельных пластин, которые вырезаны вдоль направления изменения вида или степени деформации, устройство для взаимного смещения элементов в этом направлении с тарированной шкалой и корпус, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочего поля, компенсирующие элементы выполнены из двух различных полимерных материалов, причем один компенсирующий элемент из материала с положительной оптической чувствительностью, другой из материала с отрицательной оптической чувствительностью, а концы элементов, подвергнутые одинаковому виду деформаций, обращены в одну сторону.

1 328780

И1

1 )28/80

Составитель В.Кравченко

Техред М.Ходанич

Редактор О.Головач

Корректор А.Зимокосов

Заказ 3486/49 Тираж 521

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4