Патент ссср 337661

 

ОПИСАНИЕ

3376SI

Союа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства Ко

Заявлено 08.XI1.1970 (¹ 1600879/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.V.1972. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 29Л".1972

М. Кл. С Olj 3/28

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 535.853(088.8

gg j»p О > "-

Автор изобретения

Заявитель

В. И. Скоморовский

Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Сибирского отделения АН СССР

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА

СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Известны .модуляторы, содержащие поляризаторы, электрооптичеокий кристалл, четвертьволновую .пластину, устанавливаемые перед входной щелью спектрографа и применяемые, например для измерения допплеровского сдвига спектральных линий объектов, движущимся на Солнце, Сдвиг спектральных линий при этом измеряют по раз ности яркостей крыльев линии, которые поочередно пролус кают модулятором,в приемные щели фотоэле ктри1ческого устройства.

Одна|ко из-за смещения линии, вызванного, на|пример вибрацией спектрографа или,преломлением лучей на тепловых неоднородностях воздуха, внутри опектрографа появляется ложный сигнал адвига слектральной липии, Предлагаемое устройство обеспечивает неза висимость измерения от ложных сдвигов спектральной линии и повышение точности измерений за счет установки кристаллических элементов, создающих в фокальной плоскости опектроорафа «канавчатый» с пектр, сканируемый вдоль дисперсии относительно измер яемой линии. Устройство устанавли вают перед входной щелью или вблизи фокальной плоскости спектрографа.

На чертеже;при|ведена схема предлагаемого устройства lIIpII его взаимодействии co) спектрографом и фотоэлектрическим регистратором.

Устройство состоит из .входного поляризатора 1, четвертьволновой пластины 2, пластины одноосного кристалла 8, вырезанной параллельно оптической оси, электрооптического кристалла 4, вырезанного перпендикулярно оптичеокой оси, и выходного,поляризатора 5. .На чертеже нижние и ндексы показывают взаимное положение поляризаторов 1, 5 и

10 кристаллических элементов 2, 8, 4. Для электросхптичес кого,кристалла указаны положения плоскостей, содержащих индуцирсхванные оптические оси;в,присутствии переменного электрического поля.

15 Плоскость, содержащая индуцированные оси эле ктрооптического кристалла 4, параллельна или пер пендикулярна главной плоскости кристалла 8 в зависимости от знака приложенного на пряжения. Главная плоскость

2С кристалла 3 ориентирована под углом 45 к плоскости про пускания выходного поляризатора 5.

Свет от исследуемого источника, например

Солнца, проходит через устройство и попадает на входную щель б опектрографа 7.

В фо каль1ной плоскости спектрографа установлена .щель 8,,в которую <апро валивается» участок апектра, содержащий измеряемую линию. Свет, пропущенный щелью 8, попадает в фотоэлектрический приемничек 9. Сигнал с приемника подается на регистратор 10.

Составитель В. Зверев

Техред Т. Курилко

Корректор Т. Китаева

Редактор А. Батыгии

Заказ 1417,12 Изд. № 626 Тираж 448 Подписное!

1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ГССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4>5

Типография, ир. Сапунова, 2

Благодаря кристаллу 8 в фокальнои плоскости опектрографа создается «канавчатый» спектр, наложенный на спектр исследуемого источника света. Толщина кристалла 3 такова, что ширина полос «>канавчато>го» спектра сравнима или;в несколько раз больше ширины измеряемой линии.

Полоса «канавчатого» опектра может быть под>веденя, ня>пр11мер минимумом 1.I1i средней: частью к измеряемой спектральной ли;ии поворотом входного поляризатора 1, который совместно с четвертьволновой пластинкой 2 образует фазовый регулятор сдвига полос.

Под действием переменного электрического поля в кристалле 4 создается разность хода

+л/4. В результате этого >полосы канавчатого с>пектра совершают колебательные движения;вдоль диоперсии на .величину, равную половине ширины полосы, пересекая при колебаниях измеряемую спектральную линию.

Если, колебание полосы совершается от минимума до мя>ксиму»мя >пропускяния и Ооратно относительно несмещенной спектраль1гой линии, то на выходе фотоэлектрического >приемника .появляется:переменный сигнал с одной гармоникой. При смещении линии на >выходе фотоэлектрическото приемника, появляется вторая гармоника.

Сдвиг спектральной линии, вызванный вн vтри опектрографа какими-либо причинами, пе при>водит к поя влению ложных с11гналов, так ка>к полосы «канавчатого» спектра и измеряемая линия сдвинутся вместе без относительного перемещения.

При измерении сдвига спектральных линий поглощения, когда имеется фон не>прерывного спектра,,для избежания модуляции овета на,выходной щели спектрографа ширина последней делается ра>вной ширине одной полосы «кана>вчатого» опектра.

Измерение сдвига спектральных линий, наприм р при исследовании скоростей движения объе ктов гна Солнце по эффекту До>пплера, >проводится следующим образом. B выходну1о щель 8 вводят измеряемую лнIlHK>; расфокусиру1от изображение Солнца для того, чтобы устранить сдвиг линии, вызванный движением локальных объектов на Солнце, подают .переменное напряжение на элсктрооптичес кий кристалл и, .поворачивая входной поляризатор,,под>водят колеблющие: я полосы

«кана в>чатого» спектра к измеряемой линии та>к, чтобы B,сигнале отсутство вала вторая гармоника. Затем фокусируют изображение и калибруют измерения,Ilo сдвигу опектральной линии »а восточной и западном краях Солнца, скорости вращения которых известны; приступают к измерениям скоростей движения ингересуемых объектов на Сол>нце.

20 Предлагаемый модулятор может быть применен для измерения зеемановского расщепления линий,при исследовании магнитных полей, Предмет изобретг ни я

Устройст>во для измерения сдвига с пектральных линий, содержащее поляризаторы, эле>ктрооптический кристалл, четвертыволновую пластину, >приемни>к излучения и вторичЗ0 ные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройст>во содержит >вырезанную параллельно оптической оси >кристалличеокую пластинку, установленную меж>ду четвертьволновой пластин35 кой и электрооптичеоким:кристаллом,под углом 45 к плоскости,про>пускания,выходного поляризатора, а плоскости индуцированных о" ей электрооптического кристалла ориентированы >параллельно осям кристалличес>кой

40 пластины.