Устройство для сравнения интенсивностей двух световых потоков Советский патент 1957 года по МПК G01J1/34 

В ОСНОВНОМ авт. св. № 82251 описано устройство для сравнения интенсивностей двух световых потоков, содержащее поляризатор, анализатор и расположенный между ними магнитооптический модулятор, представляющий собой прозрачное тело с большой постоянной Верде, помещенное в поле соленоида, питаемого током от общей сети ,с усилителем, включенным на выход фотоэлемента, воспринимающего оба сравниваемых световых потока.

В этом устройстве для сведения обоих световых потоков к одной оси применена специальная линза.

Особенностью предлагаемого устройства, представляющего собой усовершенствование устройства, описанного в авт. св. № 82251, является выполнение прозрачного тела, представляюп1,его собой сердечник магнитооптического модулятора, в виде- призмы, сводяпдей оба световых потока к одной оси. Благодаря этому исключается необходимость применения спещ1альной сводящей призмы и обеспечивается упрощение конструкции устройства.

На чертеже представлена принципиальная оптическая и электрическая схема предлагаемого устройства.

Свет от лампы 7 накаливания проектируется коиденсорной системой, состояи1,ей из линзы 2 и из наклеенных на нее пихтовым бальзамом линз У и 3. Конденсорная система раздваивает пучок лучей на два световых потока. Световой поток, идупи1й по верхнему колену прибора, попадает в кювету 4, в которой находится исследуемый раствор, и проходит в верхний поляризатор У, а затем линейно поляризованным пучком поступает на гексапризму 6. В качестве полярпзаторов могут быть использованы поляризационные прпзмы, изготовленные из исландского пшата, или поляроидные пленкп, склеенные акриловым клеем и помещенные между двумя плоско-параллельными стеклянными пластинками. По нижнему колену свет после конденсора попадает в нижний поляризатор о и затем линейно

поляризованным пучком-на гек-. сапризму 6, которпя сводит оба световых пучка к одной оси.

Плоскости поляризации нижнего II верхнего поляризаторов взаимно иерпендикулярны. После гексаиризмы 6 два линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях световых потока попадают в анализатор 7. В качестве анализатора может быть использована поляризационная призма из исландского цшата пли поляроидная пленка, заклеенная между двумя стеклами. Анализатор 7 связан с металлическим лимбом 8, в котором укреплена стеклянная круговая шкала 0. После анализатора световой поток попадает на светофильтр/О II затем на фотоэлемент //. Светофильтры могут быть стеклянными или желатиновыми, заклеенными между двумя стеклами. Светофильтры 70 установлены в револьверной головке и могут быть попеременно введены в оптическую систему. Изобрансение делений шкалы 9 ироектируется на экран 12 проекционной системой, состоящей из осветительной лампы 13, конденсорной системы 14 п объектива 15.

Гексаиризма 6 изготовляется из тяжелого флинта (ТФ-5), т. е. из стекла с большим коэффициентом Верде. и слзжит одновременно сердечником магнитооптического модулятора.

В гексаприз.ме 6 модулятора линейно поляризованпый свет модулируется по плоскости поляризации с частотой, пропорциональной частоте пере.менного тока, которым питается соленоид модулятора.

Фотоэлемент 11 включен на вход усилителя 16. усиливающего переменную составляющую фототока. На выходе усилителя 16 включена одна из обмоток двухфазного электродвигателя 77, вторая обмотка которого приключена к сети переменного тока, параллельно с соленоидом (модулятора).

Ось электродвигателя 17 соединена через редуктор с металлическим лимбом б.

В предлагаемом устройстве плосjvOCTH поляризации обоих световых потоков взаимно перпендикулярны и составляют относительно нулевой точки угол в 45. При питании магнитооптического модулятора переменным током в 50 аг обе переменные слагающие этих двух световых потоков имеют частоту 50 г/ц. Если интенсивности световых потоков, попадающих на фотоэлемент, равны, то пере.менные составляющие токов, равные по амплитуде и частоте, но обратные по фазе, взаимно компенсируют одна другую, и в цепи фотоэлемента ток отсутствует.

В случае, если интенсивность одного светового потока больше интенсивности другого, то это вызывает появление соответствующей переменной составляющей тока в цени фотоэлемента, как разницы амплитуд световых потоков с частотой в 50 гг, с фазой большей амплитуды.

Переменная составляющая фототока через усилитель 16 подается в одну из обмоток двухфазного двигателя 17, связанного через редуктор с механизмом вращения анализатора. При этом об.мотки двигателя включены так, что при изменении интенсивности одного из световых потоков (вследствие установки кюветы с измеряемой жидкостью) двигатель вращает анализатор 7 в сторону установки равновесия.

Вращение анализатора 7 может быть легко использовано для автоматического регулирования путем воздействия на электрический, пневматический или гидравлический исполнительный механизм.

Для особо точных измерений, с целью получения чистого монохроматического света, лампа 1 может быть заменена щелью монохромотора. В этом случае отпадает необходимость в светофильтрах 10.

Помещая в одно колено прибора кювету 4 с эталонной жидкостью, а в другое колено кювету 4, через которую пропускается измеряемая жидкость, можно с по-, мощью предлагаемого устройства,

представляющего собой автоматический поляризационный колориметр, беспрерывно автоматически определять разницу оптических плотностей (или светопоглощения) эталонной и измеряемой лсидкостей.

Если источник освещения с конденсаторной системой расположить под углом к оптической оси прибора (как это делается в нефелометрах), то на этом принципе можно изготовить автоматический мутномер.

В этом случае в одно колено прибора вводится эталонная жидкость, -Мутность которой известна, а в другое-устанавливается кювета с протекаюп1,ей измеряемой жпдкостью.

Предмет и з о б р е т е м и я

Устройство для сравненпя пнтенсивностей двух светЬвых потоков по авт. св. До 82251, содержание поляризатор, анализатор и расположенный между ними магнитооптический модулятор, представляющий собой прозрачное тело с больпюй постоянной Верде. находящееся в поле соленоида, отлича юнге ее я тем, что, с целью упропгепня конструкцпп, указаннре тело выполнено в виде призмы, сводящей оба световых потока к одной оси.