Интерференционный рефрактометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

<»> 8llll9

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.03.79 (21) 2744170/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано О?.03.81; Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 10.03.81 (51) Ч Кч 6 01 tV 21/45

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 535.322.4 (088.8) (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ РЕФРАКТОМЕТР

Изобретение относится к области анали1ического приборостроения и может быть использовано для анализа чистоты и контроля качества жидких продуктов, прозрачных в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Устройство может найти широкое применение в научно-исследовательских и заводских лабораториях нефтехимической, химической, фармацевтической и др. отраслях промышленности, а 10 также для исследования физико-химических свойств природных и синтетических полимеров при хроматографическом разделении.

Известно интерференционное устройство, содержащее источник света, модулятор, оптическую кювету, оптическую систему интерферометра Майкельсона, опорный оптический канал и фотоприемник (1).

Чувствительность устройства повышается за счет введения в оптическую схему интерферометра опорного, канала, относительно которого отсчитывается перемещение интерференционных полос прои наличии разности показателей преломления жидкостей в ячейках оптической кюветы. 25

Наиболее близким техническим решением к изобретению является интерференцпонный рефрактометр, выполненный по схеме Майкельсона, содержащий источник света, два оптических канала, в каждом из ко- ЗС торых установлены кюветы и отражательное зеркало, и устройство измерения положения интерференционных полос (2).

Недостатком его является зависимость чу вствительности .измерения, разрешающей способности и диапазона измерения от длины кюветы, сложность термостатирования кюветы при измерении малых изменений разности показателей преломления.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерения разности показателей преломления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном интерференционном рефрактометре одно из зеркал снабжено механизмом поворота, а кюветы имеют треугольную форму и склеены по гипотенузным граням, при этом на внешнюю гипотенузную грань одной из кювет нанесено полупрозрачное покрытие.

На чертеже представлена оптическая схема интерференционного рефрактометра.

Интерференционный рефрактометр содержит источник авета 1, щелевую диафрагму 2, линзу 8, кювету для жидкости сравнения 4, пластину с полупрозрачным слоем

5, кювету для измеряемой жидкости 6, зеркало 7, устройство для измерения положе811119 ння интерференционных полос 8 и поворотное зеркало 9.

Оптическая система представляет собой интерферометр Майкельсона, формирующий интерференционные полосы равной толщины.

Рефрактометр работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 освещает щелевую диафрагму 2, стоящую в фокусе линзы 3. Параллельный световой поток, сформированный линзой 8, проходит через кювету 4 и делится полупрозрачным покрытием, нанесенным на внешнюю сторону пластины 5, являющейся гранью кюветы с измеряемой жидкостью б, на два равных по интенсивности световых пучка. Световой пучок, прошедший кювету б, отражается от зеркала 7, вновь проходит кювету б и направляется полупрозрачной гранью пластины 5 в систему 8.

Отраженный пучок проходит через кювету 4, отражается .поворотным зеркалом 9, проходит кювету 4, полупрозрачный слой пластины 5 и через кювету б направляется в систему 8. В результате равенства оптических путей проходящего и отраженного световых пучков и наличия первоначально установленного угла а между зеркалами 7 и 9, в устройстве 8 формируются интерференционные полосы равной толщины, расстояние между которыми определяется углом а, При равенстве показателей преломления жидкостей в кюветах 4 и б это расстояние

l определяется выражением:

1=-„— —, Л где Л вЂ” длина волны монохроматического излучения; а — угол между зеркалами 7 и 9.

При наличии в кювете б жидкости с показателем преломления и, не равным покавателю преломления и, жидкости в кювете

4, световой поток в кювете б отклоняется на угол +ф, а световой поток, отраженный от зеркала 9, отклоняется в этой же кювете на угол — q>. Кроме того, вследствие различной длины пути прохождения световых потоков через кюветы, между интерферирующими ( пучками появляется дополнительная разность хода Л, определяемая выражением:

Л = d(n — n ), (2) 5 где d — размер основания оптической кюветы без учета толщины стеклянных пластин.

Следовательно, расстояние между интерференционными полосами изменяется в соответствии с формулой — (3j

2(1 —; — l(n — n,))(à + 2<р) 15

Таким образом, в данном устройстве использование дифференциальной оптической кюветы с делительной пластиной и установка регулируемого зеркала позволяют не только повысить чувствительность и разрешающую способность измерения разности показателей преломления в кювете постоянпых размеров, но и обеспечить регулировку диапазонов измерений без смены оптических кювет.

Формула изобретения

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ Хо 1290358, кл. 42 h 34/11, опублик. 1969.

50 2. Иоффе В. В. Рефрактометрические методы химии. Л., «Химия», 1974, с. 217 — 219 (прототип).

Интерференционный рефрактометр, выполненный по схеме Майкельсона, содержащий источник света, два оптических канала, в каждом из которых установлены кювета и отражательное зеркало, и устройство измерения положения интерференционных полос, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерения разности показателей преломления, одно из зеркал снабжено .механизмом поворота, а кюветы име4 ют треугольную форму и склеены по гипотенузным граням, при этом на внешнюю гипотенузную грань одной из кювет нанесено полупрозрачное покрытие.

811119

Составитель Н. Гусева

Техред О. Павлова

Редактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Заказ 22! /224 Изд. № 216 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент»