Устройство для регистрации нестационарных полей градиента показателя преломления Советский патент 1985 года по МПК G01N21/43 

Изобретение относится к области оптических измерений, а также рефрактометрии и может применяться в тех случаях, когда на фоне имеющего ся квазистадионарного поля показателя преломления развивается нестационарный процесс. Известно устройство для регистра ции градиента показателя преломления, содержащее лазер, линзу-формирователь и измерительное устройство для регистрации углов отклонения тонкого светового пучка, прошедшего через неоднородную среду. Недостатком устройства является то, что используется одно его перемещение относительно среды для снятия зависимости углов отклонения пучка от координат его входа в неоднородность. Наиболее близким по технической сущности к дaннo ry изобретению является устройство для регистрации нестационарных полей градиента показателя преломления, содержащее лазер и расположенные последовательно по ходу излучения лазера расщепитель ядерного пучка, соединенньм с блоком управления, линзу-формирователь, приемнуто линзу и измерительное устройство, снабженное матрицей фотодиодов, соединенных попарно диагонально через дифференциальный усилитель, Б качестве расщепителя лазер ного пучка используется ультразвуковой преобразователь Замана-Ната. Недостатками этого устройства является низкая точность и низкая чувствительность регистрации нестационарных полей градента показателя пре ломления, развивающихся на. фоне стационарных и квазистационарных полей, вследствие невозможности управления каждым пучком в отдельности, так как при изменении каких-либо параметров модулятора вносятся изменения одновременно в параметры всех пучков. При этом до начала измерения нестационарного процесса из-за наличия стационарного или квазистационар ного градиента показателя преломления световые пучки будут смещены относительно нулевого положения, что и приводит к снижению точности и чув ствительности устройства. Кроме того при сильной изначальной неоднороднос ти пучок может вьмти за пределы рабочего участка фотоприемника, что сделает в принципе невозможным исследование нестационарного процесса. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности регистрации при наличии стационарного или квазистационарного градиента показателя преломления. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации нестационарных полей градиента показателя преломления, содержащем лазер и расположенные последовательно по ходу излучения лазера расщепитель лазерного пучка, соединенньш с блоком управления, линзу-формирователь, приемную линзу и измерительное устройство, снабженное матрицей фотодиодов, соединенных попарно диагонально через дифференциальный усилитель, расширитель лазерного п чка выполнен в виде ультразукового модулятора Брегга, установленного так, что плоскость развертки лазерного пучка проходит через прямую, на которой расположены фотодиоды, а блок управления содержит набор генераторов различных частот с независимой подстройкой, число которых равно числу попарно диагональных соединений. Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит лазер 1, расщепитель 2 лазерного пучка, блок 3 управления, линзу-формирователь 4 излучения, падающего на исследуемый объект 5, приемную линзу 6 и измерительное устройство 7. В качестве расщепителя лазерного пучка 2 использован ультразвуковой модулятор Брегга, в котором происходит дифракция света. Угол дифракции однозначно связан с частотой ультразвуковой волны и меняется при ее изменении. Изменить частоту ультразвуковой волны, а значит и угол дифракции можно, изменяя частоту напряжения, подаваемого на. модулятор Если подать на модулятор набор нескольких напряжений разных частот, то на выходе модулятора будет набор пучков, каждый из которых будет соответствовать напряжению определенной частоты. Таким образом, в случае Брегговской дифракции возмож

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШСТРАЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПОЛЕЙ ГРАДИЕНТА ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, содержащее лазер и расположенные последовательно по ходу излучения лазера расщепитель лазерного пучка, соединенный с блоком управления, линзу-формирователь приёмнзпо линзу и измерительное устройство, снабженное матрицей фотодиодов , соединенных попарно диагонально через дифференциальный усилитель, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности и чувствительности регистрации при наличии стационарного или квазистационарного градиента показателя преломления, расщепитель ядерного пучка выполнен в виде ультразвукового модулятора Брегга, установленного так, что плоскость развертки лазерного .пучка проходит через прямую, на которой расположены фотодиоды, а блок управления содержит набор генераторов различных частот с Независимой подстройкой, число которых равно числу попарно диагональных соединений.