Устройство для определения главных показателей преломления кристаллических веществ Советский патент 1984 года по МПК G01N21/41 

2, Устройство по п. 1, чающееся тем, что т л и- пластина скошена под углом ЗО-бО о верхняя 1122935 к ее основанию.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ НИЯ ГЛАВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОТЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, содержащее камеры для иммерсионных жидкостей, образованные нижней и верхней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения пределов измерения и повьшения чувствительности измерений, камеры для иммерсионных жидкостей выполнены в виде кольцевого призматического паза, образованного нижней. пластиной и скошенным краем верхней пластины, прилегающих друг к другу причем на нижней пластине посредине кольцевого призматического паза нанесена круговая риска.

Изобретение относитя к области минералогического, анализа и может быть использовано для диагностики минералов путем определения главньк показателей преломления кристаллических веществ теодолитно-иммерсионным методом.

Известны.устройства ППМ-1 и ППМ-2 для определения главных показателей преломления минералов, содержащие иммерсионную камеру, кристаллодержатель-с лимбом и кристалл-рефрактометр. Для определения главных показателей преломления исследуемое Г зерно и эталонный кристалл вводят в иммерсионную камеру и добиваются уравнивания показателей преломления исследуемого минерала и эталона. Равенство показателей преломления находят по полоске Бекке или же по методу фокального экранирования. Определяют показатель преломления минералов по графику зависимости показателя преломления эталона от углов его поворота. Устройства монтируются на столике микроскопа lj .

Однако в этих устройствах диапазон измеряемых показателей преломления ограничен небольшим и наименьшим показателями кристалл-рефрактометра. Кроме того, отчет может содержать ошибку, полученную при сравнении показателя преломления жидкости и кристалла. (

Наиболее близким по технической

сущности к предлагаемому изобретени является устройство для измерения главных показателей преломления кристаллических веществ, включающее камеры дл.-ч иммерсионных жидкостей, образованные нижней и верхней пластинами из оптического стекла, и кристагшодержатель. Кристалл закрепляется на держателе, а камеры, заполненные жидкостями, поочередно подводятся к держателю посредством вращения дисков. Использованные .жидкости извлекаются из зазора межд

дисками фильтровальной бумагой Устройство монтируется на столике микроскопа .

Недостатком известного устройств является ограниченность предела измерений показателя преломления и низкая чувствительность определений с помощью кристалл-рефрактометра .

Целью изобретения является расширение пределов измерения показателя преломления и повышение чувствительности, измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения показателей преломления кристаллических веществ, включающем камеры для иммерсионных жидкостей, образованные верхней и нижней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель, камеры для иммерсионных жидкостей выполнены в виде кольцевого призматического паза, образованного нижней пластиной и скощенным краем верхней пластины, прилегающих друг к другу, причем на нижней пластине посредине стороны кольцевого призматического паза нанесена круговая риска.

Кроме того, верхняя пластина скощена под углом ЗО-бО к ее основанию.. I

На фиг. 1 схематически изображен

предлагаемое устройство; на фиг. 2 то же, вид сбоку.

Устройство для определения главн показателей преломления кристаллических веществ содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 прозрачные пластины, имеющие форму круга, которые плотно прилегают друг к другу, причем на нижней пластине 1 посредине стороны кольцевого призматического паза, образованного нижней пластиной и сплошным краем верхней пластины, нанесена кольцевая риска 3. Для закреления исследуемого кристалла 4 служит кристаллодержатель 5. Устройство работает следующим образом. Прибор устанавливается на столике микроскопа так, чтобы риска 3 располагались сбоку у края поля зрения. Иммерсион1 ые камеры, имеющие форму треугольника,, заполняются иммерсионной жидкостью. Свет от освет теля преломляется в системе двух призм, образованных каплей жидкости и скошенным краем верхнего диска. Благодаря этому риска 3 в поле зрен смещается к центру от своего первоначального положения на определенное расстояние. Величину этого смещ ния измеряют окуляр-микрометром. По номограмме, заранее отградуированной для данного прибора, определяют показатель прапомления иммерсионной жидкости. Для того, чтобы определить значе ние главных показателей преломления кристалла, его необходимо прикрепит к кристаллодержателю 5. Пространств между диском 1 и 2, образующее иммерсионные камеры, заполйяют иммерсионными жидкостями с различными показателями преломления. Затем кри талл 4, прикрепленный к кристаллоде жателю 5, поочередно вводится в иммерсионные камеры до тех пор, пока не будет установлено равенство показателя преломления жидкости .и изу ча емого кристалла. Равенство показателей преломления устанавливают по полоске Бекке. Установив равенство показателей, определяют значейие показателя преломления жидкости Для этого фиксируют- окуляр-микромет ром положение риски 3 в поле зрения Удаляют иммерсионную жидкость фильтровальной бумагой и вновь оп(Ределяют положение риски. По величи не смещения риски с помощью номограммы, заранее отградуированной для данного прибора, определяют показатель преломления иммерсионной жидкости и тем самым и исследуемого кристалла. I Диапазон измеряемых показателей преломления зависит от величины преломляющего угла призмь:: уменьшение угла призмы увеличивает диапазон измеряемых показателей преломления, а увеличение - уменьшает его, но точность при этом возрастае Так для (6 45 измеряются показатели преломлени- в диапазоне 1,31 1,93. Если угол уменьишть например до 20, то измеряются показатели преломления в диапазоне от 1 ,0 до 2,78, однако точность измерения соответственно будет примерно втрое меньше. Таким образом, при использовании предлагаемого устройства открывается возможность расширения диапазона измерений показателя преломления за счет изменения преломляющего угла призмы. В известных устройствах такое расширение невозможно, поскольку оно определяется наибольшим показателем преломления используемого в кристалл-рефрактометре минерала (для сидерита это 1,875). Что же касается чувствительности определений, то погрешность измерений в предлагаемом устройстве не более ±0,001 или даже несколько ниже. Для показателя преломления 2,0 эта ошибка при угле призмы оС 50 может доходить до ±0,0006, при ОС + 0,0009 и при ot 20 до + 0,0016. Такая чувствительность считается высокой, при работе с кристалл-рефрактометром погрешность определений доходит до +0,002-0,003. Для измерения показателей преломления высокопреломляющих минералов, например алмаза или муассанита, показатели преломления равны 2,418 и 2,655-2,697. Известные устройства, содержащие кристалл-рефрактометр, уже непригодны, так как они способны и определять максимальный показатель преломления 1,875, Поэтому предлагается удалить кристаллрефрактометр, а вместе него использовать призматический паз, с помощью которого возможно измерение практически любых показателей преломления жидкостей или сплавов. Последние используются в тех случаях, когда необходимо измерять показатели преломления минералов выше 2,06, поскольку таких жидкостей не существует приходится прибегать к легкоплавким сплавам. Удалив кристалл-рефрактометр и применение для этой цели призматический паз, практически совмещают камеры для иммерсионных жидкостей с рефрактометром, причем вместо отдельных камер .1изгот Ьвляют одну г сплошную кольцевую камеру, выполненную в форме призматического паза.

. 51

Это позволяет определять показатель преломления жидкости и вводимого в free исследуемого минерала практи:чески в любой точке окружности кольцевой камеры-призмы, т.е. весьма оперативно и производительно. Капля жидкости вводится в полость призмы и удерживается там в силу капиллярньгх свойств, не смешиваясь с соседней каплей, несмотря на отсутствие перегородки между ними, необходимость в которой отпадает. С помощью фильтровальной бумаги эти капля жидкости может быть полностью или частично удалена, добавлена к ней новая капля другой иммерсионной жидкости для уравнивания показателей преломления жидкости и исследуемого минерала.

Положение риски на нижней плоскости призмы определяется тем минимальным объемом жидкости, в который еще можно погрузить исследуемь й минерал. Обычно этот объем очень мал, в рефрактометре Джелли он равен 0,0.001 мл а в предлагаемом устройстве в связи с необходимостью погружения в нее минерала он больше (0,01 мл). Обычно риску размещают посредине этого призматического объема, на расстоянии примерно

2935

2-3 мм от вершины преломляющего угла призмы, а её оптическое смещение, наблюдаемое в микроскопе, зависит только от преломляющего угла об

5 и не зависит от ее положения по отношению к вершине угла.- Нижняя и верхняя пластины, образующие призматическую полость,- выполнены из оптического стекла, причем для увели0 чения угла полного внутреннего.отражения показатель преломления стекла верхней пластины следует выбирать более высоким (флинт). Епастины должны плотно примыкать друг к другу

15 для того, чтобы между ними не попадала иммерсионная жидкость. Сменные верхние пластинь с разными углами скашивания позволяют в оптимальном режиме проводить измерения показателя преломления как высокопреломляющих, так и низкопреломпяющих кристаллических веществ.

В предлагаемом устройстве достигнута чувствительность определения 0,001, тогда как в известном устрой-/ стве она равна 0,002. Время определения показателя преломления сокращается на 20% за счет замены кристалл-рефрактометра и уменьшения количества операций..

- - .I