Рефрактометр

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя преломления твердых и жидких веществ. Цель изобретения - повышение точности измерений. Рефрактометр состоит из источника 1 когерентного излучения, светоделителей 2 и 7, полупрозрачной пластины 5, зеркал 4 и 6, счетчиков 8 - 10 интерференционных полос. Кювета 3 для исследуемого вещества выполнена в виде клина, установлена с возможностью перемещения вдоль грани ВС. При смещении клина вдоль этой грани фиксируют количество интерференционных полос на счетчиках и вычисляют по формуле показатель преломления, при этом случайные смещения кюветы не влияют на результат измерений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)з 6 01 N 21/45

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697654/25 (22) 30.05.89 (46) 30.08.91. Бюл. N 32 (72) С.И.Прытков, С.В.Мамакина, О.Ю.Лебедев и С.А.Коновалов (53) 535.24 (008.8) (56) Захарьевский А.Н. Интерферометры, М.: Оборониздат, 1952, с. 216.

Авторское свидетельство СССР

N. 1516910, кл. G 01 N 21/45, 1987. (54) РЕФРАКТОМЕТР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя преломле. Ж 1673926 А1 ния твердых и жидких веществ. Цель и=о бретения — повышение точности измерений. Рефрактометр состоит из источника когерентно о излучения, светоделителей 2 и

7, полупрозрачной пластины 5. зеркал 4 и 6, счетчиков 8-10 интерференционных полос.

Кювета 3 для исследуемого вещества выполнена в виде клина, установлена с возможностью перемещения вдоль грани ВС. При смещении клина вдоль этой грани фиксируют количество интерференционных полос на счетчиках и вычисляют по формуле показатель преломления, при этом случайные смещения кюветы не влияют на результат измерений. 2 ил.

1673926

/3 — arcsin sin а п по

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения показателя преломления твердых и жидких веществ.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 изображена принципиальная схема рефрактометра; на фиг.2 — вид А на фиг.1, Рефрактометр содержит источник 1 коf ерентного излучения, светоделитель 2, кювету 3 для исследуемого вещества, зеркало

4 ("первое"), полупрозрачную пластину 5, зеркало 6 ("второе"), светоделитель 7, счетчики 8 (третий), 9 и 10 интерференционных полос. Сплошной линией показан ход лучей, попадающих в счетчик 9 интерференционных полос, пунктирной линией — попадающих в счетчик 10 интерференционных полос, штрихпунктирной линией — в счетчик

8 интерференционных полос. Ось пространственных координат Y лежит в плоскости чертежа. Входные апертуры счетчиков 9 и

10 интерференционных полос пространственно разнесены вдоль оси Х. Кювета 3 для исследуемого вещества конструктивно выполнена в виде полого клина, внутренний обьем которого заполнен исследуемым веществом. Стенки кюветы выполнены из прозрачных плоскопараллельных пластин. При исследовании твердых веществ кювета выполняется в виде монолитного клина. Для лучшего использования потока излучения от источника 1 на часть грани АВ кюветы 3 нанесено отражающее покрытие.

Кювета 3 для исследуемого вещества установлена с возможностью перемещения вдоль грани ВС.

Рефрактометр работает следующим образом.

Включают источник 1 когерентного излучения и осуществляют юстировку рефрактометра таким образом, чтобы на счетчик 9 интерференционных полос попадало излучение, отразившееся от грани АВ кюветы 3 (от ее части с зеркальным покрытием) и полупрозрачной пластины 5, Одновременно добиваются, чтобы на счетчик 10 интерференционных полос попадало излучение, отразившееся от грани АВ кюветы 3. и излучение, прошедшее кювету 3 и отразившееся "назад" от зеркала 4, а на счетчик 8 интерференционных полос — излучение, прошедшее кювету 3 и последовательно отразившееся от зеркала 4 и грани BC кюветы

3, и излучение, прошедшее через полупрозрачную пластину 5 и отразившееся от зеркала 6. Входные апертуры счетчиков 8, 9 и

10 интерференционных полос ориентируют таким образом, чтобы максимально осла5

55 бить возможные паразитные интерференционные сигналы, Для этих- же целей допустима раэьюстировка на 1-3 полупрозрач ной пластин ы 5.

После юстировки перемещают кювету исследуемого вещества 3 в плоскости грани

ВС. При этом происходит изменение оптической разности хода (OPX) между лучами, интерферирующими на счетчиках 9, 10 и 8.

При этом счетчики зарегистрируют следующее количество интерференционных полос:

Й1 = -у (2 Й по + 2 Л по )

N = - - (2 h n + 2 Л n cos (Л вЂ” /3 ) Мз = -- - (h (n — no ) + Л (n — n„)—

1 — (cos (Л +/3 ) — cos 2 P + 1 ) ), Л где N>, N2 и Мз — показания счетчиков 9. 10 и 8 интерференционных полос; п и no — показатели преломления исследуемого вещества и окружающей среды;

h — смещение грани АВ кюветы 3 вследствие ее перемещения;

Л- смещение граней AB и ВС кюветы 3 в направлении, перпендикулярном грани

АВ, за счет вибрации и неидеальности смещения грани ВС, а- < АВС;

Я вЂ” длина волны используемого излучения, Из системы уравнений (1) находят п.

В данном рефрактометре исключается влияние на результат измерений неконтролируемых случайных смещений кюветы исследуемого вещества, что уменьшает погрешность измерений. Решение трансцендентной системы уравнений (1) не представляет трудностей при использовании современных средств вычислительной техники.

Если размер кюветы 3 позволяет получить N1 10, счетчики интерференциочных полос позволяют зарегистрировать

= 1/30-1/50 доли интерференционной полосы, а уровень механических и акустических вибраций не превышает

1 1

30 интерференционной полосы, Tï при п = 1,5 можно обеспечить погрешность измерений меньше, чем 10

1673926 (Ьормула изобретения

Составитель Ю.Гринева

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Н.Горват

Заказ 2913 Тираж 387 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Рефрактометр, содержащий источник когерентного излучения, светоделитель, первое и второе зеркала, оптически связанные с двумя выходами светоделителя, два счетчика интерференционных полос, оптически связанные с третьим выходом светоделителя, и кювету для исследуемого вещества, выполненную в виде клина и установленную между светоделителем и первым зеркалом с возможностью поступательного перемещения в плоскости грани, прилежащей к ребру и обращенной в сторону этого зеркала так, что другая грань клина. прилежащая к его ребру и обращенная к светоделителю, расположена по нормали к оптической оси системы и оптически связана с одним из счетчиков интерференционных полос. а другой счетчик через грани

5 кюветы, прилежащие к ее ребру. оптически связан с первым зеркалом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений. в рефрактометр введена полупрозрачная пластина. расположен10 ная между светоделителем и вторым зеркалом, третий счетчик интерференционных полос и дополнительный светоделитель, оптически связывающий грань клина, обращенную в сторону первого зеркала.

15 второе зеркало и третий счетчик интерференционных полос.