Зеркальная система усиления и концентрации энергии источника излучения

 

Использование: приборостроение, оптико-механические приборы для концентрации энергии источников энергии. Сущность изобретения: зеркальная система содержит полусферы с зеркальной внутренней поверхностью и фокусами, зеркальный элемент с зеркальными поверхностями с осевыми отверстиями в виде кругов по центральной оси системы, поверочные винты, входное и выходное отверстия системы, входную положительную линзу. В устройстве повышается плотность энергии излучения источника. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптико-механическим приборам для концентрации энергии источников энергии, и может быть использовано в микроскопах, телескопах, фотокинокамерах.

Известен концентратор излучения, в котором задача концентрирования излучения решается за счет использования одного криволинейного зеркала.

Недостатком известного изобретения является то, что изображение получается плоским, а плотность энергии излучения недостаточно высока.

Наиболее близким к заявленному является устройство для концентрации энергии [1] которое содержит два вогнутых зеркала в виде первой и второй полусфер, установленных вогнутыми сторонами друг к другу, причем во второй полусфере выполнено осевое отверстие, а на внутренние поверхности полусфер нанесено зеркальное покрытие.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая плотность энергии излучения, полученной с его помощью.

Целью изобретения является повышение плотности энергии излучения источника.

Цель достигается тем, что в зеркальную систему усиления и концентрации энергии источника излучения, содержащую два вогнутых зеркала в виде первой и второй полусфер, установленных вогнутыми сторонами друг к другу, причем во второй полусфере выполнено осевое отверстие, а зеркальное покрытие нанесено на внутренних поверхностях полусфер, введены положительная линза, установленная на оптической оси перед первой полусферой, в которой выполнено осевое отверстие, а также зеркальный элемент, выполненный в виде двух полусфер, установленных внутренними поверхностями друг к другу на оптической оси устройства за первой полусферой, причем в полусферах зеркального элемента выполнены осевые отверстия, зеркальный элемент и вторая полусфера устройства установлены с возможностью перемещения на оптической оси устройства, а на внутренние и внешние поверхности полусфер зеркального элемента нанесено зеркальное покрытие.

Уплотнение светового потока осуществляется за счет принудительного многократного прохождения светового луча в ограниченном объеме зеркального элемента, которое ведет к его накоплению, а также к увеличению интенсивности выходного светового потока, ведущей к увеличению разрешающей способности.

Такой результат обеспечивается тем, что в известное устройство введен зеркальный элемент, представляющий собой полое тело, образованное двумя полусферами, обращенными друг к другу внутренней поверхностью, на которой нанесено зеркальное покрытие, при этом по оси камеры предусмотрены сквозные отверстия, на входе системы перед первой полусферой размещена положительная линза; на внешнюю поверхность полусфер зеркального элемента также нанесено зеркальное покрытие.

Таким образом, зеркальный элемент представляет собой полое тело с металлизированным зеркальным покрытием с двух сторон и двумя осевыми отверстиями. Из этого следует, что рабочими поверхностями являются внутренняя и внешняя поверхности зеркального элемента.

Зеркальный элемент закреплен при помощи трех поверочных винтов, обеспечивающих возможность его центровки.

На фиг.1 показана функциональная схема системы, поясняющая принцип действия системы с зеркальным элементом; на фиг.2 схема зеркального элемента.

Зеркальная система усиления и концентрации энергии источника излучения содержит полусферы 1 и 2 с зазеркальной внутренней поверхностью 3 и 4 и фокусами 5, 6 соответственно, зеркальный элемент 7 с зеркальными поверхностями 8, 9 и с осевыми отверстиями 8, 9 и с осевыми отверстиями в виде кругов 10, 11 по центральной оси системы, поверочные винты 12, входное и выходное отверстия 13 и 14 системы, входную положительную линзу 15.

Система работает следующим образом.

Луч света, проходя вторую положительную линзу 15 через входное отверстие 13, попадает на зеркальный элемент 7, у которого рабочими поверхностями являются как внутренняя, так и внешняя. Через осевое отверстие 10 луч попадает в зеркальный элемент 7.

Пройдя внутрь зеркального элемента 7 через осевое отверстие 10, луч света многократно отражается от двух внутренних зеркальных поверхностей 9 полусфер зеркального элемента 7, соединяется с прямым лучом и выходит через осевое отверстие 11 зеркального элемента 7 в виде уплотненного пучка света.

Входной луч, отражаясь от внешней поверхности 8, отражается на полусферу 1. Многократно отражаясь от сфер 1 и 2, поток света также накапливается и выходит из отверстия 14, отразившись от внешней поверхности 8 зеркального элемента 7.

Таким образом, поток света на выходе системы складывается из уплотненного потока в зеркальном элементе 7 и сопряженного от полусфер 1,2.

Максимальная интенсивность светового потока получается на выходе системы, средняя на периферии зеркальной поверхности 8 зеркального элемента 7, а наименьшая на полусфере 1. Изображение на выходе системы получается перевернутым.

Применение устройства для телескопа или микроскопа увеличивает их разрешающую способность.

Формула изобретения

Зеркальная система усиления и концентрации энергии источника излучения, содержащая два вогнутых зеркала в виде первой и второй полусфер, установленных вогнутыми сторонами друг к другу, причем во второй полусфере выполнено осевое отверстие, а зеркальное покрытие нанесено на внутренних поверхностях полусфер, отличающаяся тем, что в нее введены положительная линза, установленная на оптической оси перед первой полусферой, в которой выполнено осевое отверстие, а также зеркальный элемент, выполненный в виде двух полусфер, установленных внутренними поверхностями друг к другу на оптической оси устройства за первой полусферой, причем в полусферах зеркального элемента выполнены осевые отверстия, зеркальный элемент и вторая полусфера устройства установлены с возможностью перемещения по оптической оси устройства, а на внутренних и внешних поверхностях полусфер зеркального элемента нанесено зеркальное покрытие.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2