Способ исследования в отраженном свете оптических свойств углей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 505945

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.74 (21) 2021322/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07,06.76 (51) М. Кл. 6 01N 21,/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 535.3.321 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. С. Поваренных, М. Н. Пономарева, В. И. Лебеде

Т. М. Тер-Исраэлян и Т. В, Ягнышева

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политех институт и Научно-исследовательский сектор (71) Заявители (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОТРА)КЕННОМ СВЕТЕ

ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УГЛ ЕЙ

Изобретение может быть использовано при исследованиях в отраженном свете углей (углепетрография), а также кристаллических веществ, например рудных минералов (минералография) .

В минералогии и петрографии для исследования оптических свойств прозрачных минералов в проходящем свете широко применяют федоровский метод, при котором используется универсальный федоровский столик, прикрепляемый к столику поляризационного микроскопа.

Однако федоровским методом исследуют оптические свойства анизотропных прозрачных веществ в проходящем свете; им нельзя исследовать оптические свойства непрозрачных анизотропных веществ.

До настоящего времени оптические свойства непрозрачных веществ обычно исследовались в отраженном свете на плоских полированных шлифах (аншлифах), например угольных. Недостатками этого способа являются отсутствие объективного критерия сохранения заданной ориентировки и необходимость изготовления различно ориентированных полированных шлифов для нахождения главных сечений оптической индикатрисы исследуемого вещества, например витринита, в образцах угля.

Известен способ измерения отражательной способности некоторых анизотропных рудных минералов на полированных поверхностях полушарий, которые вытачивают пз монокристаллов способом, применяемым при изготовлении оптических линз; эти полушария исследуют на столике UTR-2.

Существенным недостатком этого способа является необходимость иметь черезвычайно точно выточенные полушария, центр которых должен совпадать с центром вращающегося

10 столика, так как только при этом условии сохраняется исходное нормальное падение света на полированную поверхность полушария при его поворотах в плоскости и пространстве. Изготовление полированных точных полушарий, )5 особенно пз углей, — черезвычайно сложная операция.

Целью изобретения является разработка сравнительно простого, более точного и менее трудоемкого теодолитного способа псследова20 нпя в отраженном свете оптических свойств углей.

Указанная цель достигается тем, что измерение показателей отражения п угла между нормалями к изотропным сечениям произво25 дят в условиях падения света на полированный шлиф, имеющий форму шарового сегмента, который поворачивают в пространстве вокруг центра его кривизны в разных направлениях и по интенсивности отраженного света

30 находят главные сечения и одно из изотроп505945

Формула изобретения

Составитель В. Багиров

Редактор Т. Орловская Техред А. Камышннкова Корректор М. Лейзерман

Заказ 1275/2 Изд. № 258 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, Сапунова, 2 пр. ных сечений индикатрисы отражательной способности, например витринита. На этих сечениях известным способом измеряют истинные величины показателей отражения, одновременно замеряют пространственные координаты точек пересечения поверхности шлифа с нормалью к изотропному сечению и с малой осью индикатрисы, а затем по этим координатам определяют искомый угол между нормалями к двум изотропным сечениям.

Предлагаемый способ исследования дает возможность объективно находить указанные сечения индикатрисы отр ажательной способности, что повышает точность определения всех трех показателей отражения (R — максимального, R — среднего и R> минимального). Кроме того, он позволяет дополнить характеристику оптических свойств углей величиной угла между оптическими осями.

Способ реализуется следующим образом.

Из исследуемого образца угля изготовляют сферический полированный шлиф путем последовательных операций шлифования и полирования образца в вогнутых сферических абразивных поверхностях; ему придают форму шарового сегмента с постоянным радиусом кривизны и с переменным (или постоянным) диаметром основания, Сферический полированный шлиф устанавливают на столике рудного микроскопа с фотонасадкой (или электрофотометра) в специальном теодолитном устройстве, например в углепетрографическом теодолитном столике, разработанном в Донецком политехническом институте.

Полированный шлиф устанавливается в таком положении, при котором центр его кривизны оказывается в центре пересечения всех осей теодолитного устройства (например, с помощью эластичной пористой подкладки).

В процессе вращения угольного сферического полированного шлифа в любом направлении в пространстве вокруг центра его кривизны в условиях нормального падения монохроматического (или белого) линейно-поляризованного света (в иммерсионной среде или в воздухе) на полированную поверхность образца по показаниям измерительного электрического прибора, например микроамперметра, фиксирующего интенсивность отраженного света, находят главные сечения индикатрисы отражательной способности витринита. На найденных главных сечениях определяют истинные величины показателей отражения витринита (Rg, R, В„) .

Техника фотоэлектрического измерения интенсивности света, отраженного от исследуемо15

55 го образца и от эталона, и вычисления по результатам измерений величин показателей отражения при теодолитном способе принципиально не отличаются от общепринятых, применяемых при исследовании плоских полированных шлифов.

Для определения угла между «оптическими осями» шлиф вращают в пространстве вокруг центра его кривизны и наблюдают при этом за показаниями стрелки измерительного электрического прибора; вначале находят изотропное сечение, а затем — сечение по РаР и.

Ориентируя эти сечения каждый раз нормально к падающему свету, определяют по лимбам сферические координаты точек пересечения шаровой поверхности с малой осью индикатрисы и с нормалью к изотропному сечению.

Перенося на бумагу положение двух найденных точек, измеряют расстояние между ними., а затем, зная радиус кривизны поверхности шлифа, тригонометрическим вычислением определяют угол между ними на шаровой поверхности, который равняется половине угла между «оптическими осями» витрипита (нормалями к двум изотропным сечениям ее индикатрисы отражательной способности).

Ошибка определения полного угла данным способом не превышает 5 — 6 .

Способ исследования в отраженном свете оптических свойств углей на полированных шлифах путем измерения показателей отражения при нормальном падении линейно-поляризованного света, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения истинных величин показателей отражения и определения в отраженном свете угла между нормалями к оптически изотропным сечениям, направляют пучок света на сферическую полированную поверхность шлифа, имеющего форму шарового сегмента, затем вращают шлиф по разным направлениям в пространстве вокруг центра его кривизны и определяют по интенсивности отраженного света положение изотропного и главных сечений индикатрисы отражательной способности, определяют истинные величины показателей отражения, одновременно измеряют сферические координаты точек пересечения полированной поверхности шлифа с нормалью к одному из изотропных сечений и с малой осью индикатрисы, по которым затем вычисляют искомый угол между нормалями к двум изотропным сечениям.