Градиентометр

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть испольэовано в гравиметрии. Целью изобретения является измерение вторых производных гравитационного потенциала по произвольным направлениям . Принцип действия градиентометра базируется на измерении относительного расстояния между разнесенными пробными телами с установленными на них световыми отражателями, свободно падающими в неоднородном гравитационном поле. В отличие от из- Ьестного аналога свободно падающие пробные тела в предлагаемом устройстве расположены в одном плече лазерного интерферометра, а один из отражателей выполнен в виде двугранной прямоугольной призмы с внешним отражением от катетных граней. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИН

„.SU„„1393131 А 1 (51) 5 С 01 V 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (46) 07.05.90. Вюл. У 17 (2 1) 4115235/24-25 (22) 10.09.86 (72) Л.Ф.Витушкин, А.Я.Казаков, Н.А.Разумовский и М.Ç.Смирнов (53) 528.563(088.8) (56) Цубон Т. Гравитационное поле

Земли, И.: Мир, 1982, с. 157 °

Патент США В 3704626, кл . С 01 Ч 7/04, 1979. (54) ГРАДИЕНТОИЕТР (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в гравииетрии. Целью изобретения является иэиерение вторых производных гравитационного потенциала по произвольным направлениям. Принцип действия градиентометра базируется на измерении относительного расстояния между разнесенными пробными телами с установленными на них световыми отражателяии, свободно падающими в неоднородном гравитационном поле. В отличие от известного аналога свободно падакицие пробные тела в предлагаемом устройстве расположены в одном плече лазерного интерферометра, а один иэ отражателей выполнен в виде двугранной прямоугольной призмы с внешним отра" жениеи от катетных граней. 1 ип.

139313

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в гравиметрии для измерения вторых производных гравитаци5 онпого потенциала, Пел ью иэ обретения является расширение функциональных воэможностей путем измерения вторых производных гравитационного потенциала по произволь- 1р ныл направлениям.

На чертеже показана схема предло.женного градиентометра, Градиентометр содержит станину 1 с установленными на ней держателями

2 и 3, дпа пробных тела 4 и 5 и средства Ь, 1 для улавливания тел в нижних точках траекторий их свободного падения и подъема тел к держателям. На станине 1 установлены лазер 8 и све- 2О тоделитель 9. Па теле 4, расположенном первым после светоделителя, закреплен отражатель 10, выполненный в виде двуграпной прямоугольной призмы с внешним отражением от катетных гра- 25 ней. На теле 5 установлен отражатель

11. Градиентометр содержит также поворот.lbl(зеркала 12, второй светоделитель 13 и фотоприемник 14. Оба тела 4, 5 с отражателями 10 и 11 раэ- щ мешены в одном плече интерференционной системы, образованной лазером 8, светоделителями 9 и 13, отражателями

10, 11 н поворотными зеркалами 12.

Градиентометр работает следующим образом.

В заданный момент времени держатели 2 и 3 отпускают тела 4 и 5, предоставляя им свободно падать, Луч лазера 8 разделяется светоделителем

9 на два луча, проходящих опорное и измерительное плечи интерференционной системы, Первый луч, проходящий измерительное плечо, по вертикали падает на отражатель 10 тела 4. От него луч

45 отражается в направлении, задаваемом измеряемой второй производной гравитационного потенциала. После отражения от отражателя 1 1 тела 5 луч возвращается в обратном направлении, на другую катетную грань отражателя 10 5Ц тела 4, от которой отражается в вертикальном направлении, Поворотные зеркала 12 направляют луч, проходящий измерительное плечо, на светоделитель 13, где сходятся измерительное и опорное плечи интерференцион1 2 ной системы. Далее первый и второй лучи, соединяясь, падают на фотоприемник 14.

Временная зависимость интенсивности принимаемого фотоприемником излучения позволяет определить временную зависимость длины измерительного плеча, т.е. временную зависимость расстояния 1 между телами 4 и 5. Эта временная зависимость дает возможность определить вторую производную

3 v/3x гравитационного потенциала v по направлению оси Х, проходящей через центры тяжести тел 4 и 5

3 v

gx Т Э

При этом взаимное расположение тел

4 и 5 остается произвольным, т.е. ось Х может иметь произвольное наперед заданное направление. Таким образом, предложенный градиентометр может функционировать при произвольном расположении свободно падающих тел относительно друг друга и обеспечить измерение вторых производных гравитационного потенциала по произвольным направлениям.

Возможность измерения этих величин позволит существенно продвинуться в исследовании гравитационного поля

Земли, которое несет информацию о строении земной коры, залегании полезных ископаемых, а также повысить точность навигационных приборов.

Формула изобретения

Градиентометр, содержащий интерференционную систему, состоящую иэ лазера, светоделителя, двух свободно падающих тел с укрепленными на них оптически связанными отражателями, поворотных зеркал, второго светоделителя и фотоприемника, о т л и ч аю шийся тем, что с целью расширения функциональных воэможностей путем измерения вторых производных гравитационного потенциала по произвольным направлениям, оба свободно падающих тела с отражателями размещены в одном плече интерференционной системы устройства, а один иэ отражателей выполнен в виде двугранной прямоугольной призмы с внешним отражением от катетных граней.

1393131

Составитель. В.Кручинкина

Техред И .Дидык Корректор М.йароши

Редактор Т.Рыбалова

Тиржк 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1542

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