Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при спектральных исследованиях в осесимметричных пламенах и газовых потоках, а также при изучении физико-химических процессов в ударных трубах. Цель изобретения - повышение пространственного разрешения за счет обеспечения радиального сканирования исследуемого объекта с одновременным изменением числа ходов системы. Многоходовая оптическая кольцевая система содержит оптически сопряженные источник 1, оптическую систему, состоящую из двух вогнутых зеркал 2 и 3 и плоского зеркала 4, зеркальный рефлектор 6, выполненный в виде симметричного шарового пояса с внутренней отражающей поверхностью с входным 5 и выходным 7 окнами, оси которых лежат в плоскости симметрии шарового пояса и пересекаются в его центре под углом. Излучение от источника 1 попадает на подвижное сферическое зеркало 2, формирующее пространственное изображение источника 1 между зеркалами 2 и 3. Сферическое зеркало 3 создает изображение источника в центральной части рефлектора 6 на поверхности пространственного кольца фокусировки 10 с радиусом R. Попадая затем в расходящемся пучке на зеркальную поверхность рефлектора 6, лучи многократно отражаются, пересекаясь после каждого отражения на поверхности кольца фокусировки 10. Изменяя на входе в рефлектор 6 угол наклона лучей за счет поворота сферического зеркала 2, можно получить различное число прохождений излучения в системе с изменением размера пространственного кольца фокусировки 10. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 С 02 В 17/06

В",.Е".ОЮЗНАЯ ь! та. :ЛСИЬЯ

6 ° Б., IQ L;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) МНОГОХОДОВАЯ ОПТИЧЕСКАЯ КОЛЬЦЕВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится ы оптическому приборостроению и может быть использовано при спектральных исследованиях в осесимметричных пламенах и газовых потоках, а также при изучении физико-химических процессов в ударных трубах. Цель изобретения—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 434)785/24-10 (22) 27.10.87 (46) 15,10.89, Бюл. 9 38 (7!) Институт химической физики

АН СССР (72) С.М.Чернин, С.Б.Михайлов, В.М,Заманский и F..Г,Барская (53) 535.312 (088.8) (56) Львов Б,В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. M.: Наука, 1966, с. 152.

„„SU„„1515131 А1

3 1515131. повышение пространственного разрешения за счет обеспечения радиального сканиронания исследуемого объекта с одновременным изменением числа ходов системы. Многоходовая оптическая кольцевая система содержит оптически сопряженные источник 1, оптическую ° систему, состоящую из двух вогнутых зеркал 2 и 3 и плоского зеркала 4, зеркальный рефлектор 6, выполненный в виде симметричного шарового пояса с внутренней отражающей поверхностью. с входным 5 и выходным 7 окнами, оси которых лежат в плоскости симметрии !5 шарового пояса и пересекаются в его центре под углом, Излучение от источника 1 попадает на подвижное сферическое зеркало 2, формирующее про1 странственное изображение источника

1 между зеркалами 2 и 3. Сферическое зеркало 3 создает изображение источника в центральной части рефлектора

6 на поверхности пространственного кольца фокусировки 10 с радиусом r.

Попадая затем в расходящемся пучке на зеркальную поверхность рефлектора 6, лучи многократно отражаются, пересекаясь после каждого отражения на поверхности кольца фокусировки 10, Изменяя на входе в рефлектор 6 угол наклона лучей за счет поворота сферического зеркала 2, можно получить различное число прохождений излучения в системе с изменением размера пространственного кольца фокусировки

10, 1 ил °

Изобретение относится к оптичес- 25 кому приборостроению, в частности к оптическим системам с отражающими повеохностями, и может быть использовано при спектральных исследованиях в осесимметричных пламенах и газовых 30 потоках, а также при изучении физи-, ко-химических процессов в ударных трубах.

Целью изобретения является повышение пространственного разрешения за счет обеспечения радиального сканирования исследуемого объекта с одновременным изменением числа ходов системы.

На чертеже показано расположение 40 оптических элементов и ход лучей при десятикратном прохождении в многоходовой оптической кольцевой системе.

Многоходовая сис.тема содержиФ источ ник 1 с расходящимся пучком лучей. 45

Формирующая оптика представлена по ходу лучей зеркалами 2-4 (зеркала

2 и 3 вогнутые сферические, зеркало

4 плоское). Сферическое зеркало 2 подвижное, его сопряженная пара точек совпадает с источником и серединой отрезка между сферическими зеркалами 2-3. Сферическое зеркало 3 неподвижное, одна сопряженная пара точек совпадает с центрами сферического зеркала 2 и входного окна 5 зеркального рефлектора 6, а другая пара сопряженных точек этого же зеркала совпадает с серединой отрезка между сферическими зеркалами 2-3 и точкой, отстоящей от центра зеркального рефлектора на расстоянии радиуса

r определяемого из соотношения

r = R sin i, где,i — угол между осью входного окна рефлектора и оптической осью формирующей оптической системы, R — - радиус зеркального рефлектора. Сферическое зеркало 2 установлено с воэможностью углового сме- щения в меридиальной плоскости. его оправа является входным зрачком многоходовой системы. Габаритные размеры неподвижного сферического зеркала 3 выбраны с запасом, они допускают небольшой угловой сдвиг лучей при повороте сферического зеркала 2.

Плоское поворотное зеркало 4 расположено перед входным окном 5 зеркального рефлектора 6. Отражающие участки зеркального рефлектора 6 расположены на вогнутой сферической поверхности в виде замкнутого симметричного кольца (шарового пояса с внутренней отражающей поверхностью), Под углом

II D II»

I1I = 180 — arcsin — к оси входного

2К окна 5 рефлектора 6 расположена ось выходного окна.7, где D „ — диаметр входного окна рефлектора. Против него установлена линза 8 и приемник излучения 9.

Многоходовая оптическая кольцевая система работает следующим образом.

5 151

Излучение от источника 1 в расходящемся пучке попадает на поднижное сферическое зеркало 2, от которого отраженные лучи в сходящемся пучке направляются к неподвижному сферическому зеркалу. 3. Сферическое зеркало 2 формирует пространственное изображение источника между зеркалами 2-3, От сферического зеркала 3 лучи в сходящемся пучке с помощью поворотного зеркала 4 направляются к входному окну 5 зеркального рефлектора 6. Сферическое зеркало 3 создает изображение источника в центральной части рефлектора на поверхности пространственного кольца

10 фокусировки с радиусом r. Попадая затем в расходящемся пучке на зеркальную сферическую поверхность рефлектора, лучи многократно отражаются, причем после каждого отражения сходящиеся лучи пересекаются в пространстве на поверхности кольца 10 фокусировки. После определенного числа прохождений лучи через выходное окно 7 покидают зеркальный рефлектор, Далее с помощью линзы 8 излучение фокусируется на приемнике 9.

Изменяя на входе в рефлектор угол . наклона лучей за счет поворота сферического зеркала 2, можно получить различное число прохождений излучения в системе. Большему числу ходов соответствует меньший размер про странственного кольца 10 фокусировки.

Неподвижность положения световых пу ков в плоскости входного окна 5 рефлектора при различных числах ходон обеспечивается соответствующим переносом изображения входного зрачка на входное окно, Число прохождени" светового излучения в многоходовой системе может быть подсчитано из соотношения

5131

35 где D — диаметр входного окна рефлек тора;

R — радиус зеркального рефлектора, причем источник излучения оптически

40 сопряжен с зеркальным рефлектором, при помощи дополнительно введенной между ними оптической системы, выи полненной из последовательно устаневленных днух сферических зеркал

45 первого, сопряженная пара точек которого совпадает с источником и точкой, лежащей на оптической оси между сферическими зеркалами, и второго, одна пара сопряженных точек которого совпадает с централи первого сферического зеркала и нходного окна зеркального рефлектора, а другая пара сопряженных точек совпадает с точкой, лежащей на оптической оси

55 между сферическими зеркалами, и точкой, отстоящей от центра зеркального рефлектора на расстоянии радиуса, определяемого иэ соотношения

r К . sin i, 360-oL )

N = ----- )

4i ) где N принимает целые четные значения °

" Максимальное число прохождений ограничивается выражением р вам о1 где М вЂ” угловая апертура со стороны входного окна;

i — угол между осью входного окна рефлектора и оптической осью формирующей системы;

/ — угол между осями входного и выходного окон зеркального рефлектора. формула изобретения

Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов, содержащая оптичес-. ки сопряженные источник и приемник

15 излучения с установленным между ними зеркальным рефлектором, отражающие поверхности которого расположены по окружности, отличающаяся тем, что, с целью повышения прост20 ранстненного разрешения за счет обеспечения радиального сканирования исследуемого объекта с одновременным изменением числа ходов системы, отражающие поверхности зеркального

25 рефлектора выполнены н ниде симметричного шарового пояса с внутренней отражающей поверхностью с входным и выходным окнами, оси которых лежат в плоскости симметрии шарового

30 пояса и пересекаются н его центре под углом а D )с

180 — arcsig ——

2R

1515131

Составитель Г,Татарникова

Редактор N.Питкина Техред Л.Олийнык Корректор Н ° ÊîÐîëü

Заказ 6273/44 Тираж 513 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 где i — угол между осью входного окна рефлектора и оптической осью ! дополнительно введенной оптической системы, при этом перфое сферическое зеркало установлено с возможностью поворота в меридиональной плоскости.

Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов Многоходовая оптическая кольцевая система для исследования осесимметричных объектов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить стабильность отражательной способности системы путем снижения зависимости ее коэф

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить точность юстировки

Микроскоп // 1323995
Изобретение относится к экспериментальной физике-элементарных частиц и может быть использовано при исследовании свойств элементарных частиц

Изобретение относится к изучению свойств материалов и может быть использовано при контроле качества поверхностей , неразрушающем контроле изделий и при реализации метода фотостимулированной экэоэлектронной эмиссии

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить качество изображения за счет уменьшения кривизны поверхности изображения и астигматизма

Изобретение относится к технике телевизионных видеодисплеев, в которых используется активная матрица жидких кристаллов совместно с проекционной оптикой

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для юстировки составных сферических зеркал телескопов в процессе их сборки и эксплуатации

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может найти применение как короткофокусный светосильный зеркальный объектив с широким полем зрения и высоким угловым разрешением, обеспечивающим высокое качество изображение по всему полю

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к классу полностью зеркальных оптических систем без центрального экранирования, и может быть использовано в фотографии, проекционной технике, Фурье-спектрометрах и другой аппаратуре, работающей с различными приемниками излучения, которые требуют увеличенного заднего фокального отрезка, хода лучей, близкого к телецентрическому, высокой коррекции аберраций в спектральном диапазоне, ограниченном лишь свойствами отражающих покрытий зеркал, и высокой радиационно-оптической устойчивости, например, при использовании в составе космической аппаратуры, работающей вблизи радиационных поясов в условиях воздействия космического излучения с высокой мощностью

Изобретение относится к оптическому приборостроению, и может быть использовано в оптической промышленности, и, в частности, в астрономических телескопах и особенно в оптико-электронных камерах космических телескопов и т.д
Наверх