Устройство для измерения дифференциальной лучевой скорости Советский патент 1985 года по МПК G01J3/06 

Изобретение относится к астрофизическим измерениям и предназначено для измерения лучевой скорости на поверхности протяженного кос мического объекта, например Солнца Целью изобретения является повы шение точности измерений при выпол нении наблюдений в активных областях. На чертеже представлена функцио нальная схема устройства. Схема содержит поляроид 1, элек тромеханический привод 2, датчик 3 угла поворота, поляризационную призму 4, пластину 5, входную щель 6, электрооптический модулятор 7,8 пространственного положения спектральных компонент, коллиматор 9 спектрографа, дифракционную решетку 10спектрографа, камерное зеркало 11спектрографа, диагональное зеркало 12 спектрографа, входную щель 13 фотометра, фотометр 14, фазовьй детектор 15, анализатор 16 поляризации непрерывного спектра, входную диафрагму 17 дополнительного фотометра, дополнительный фотометр 18, дополнительный фазовьй детектор 19, усилитель 20 мощности, задающий генератор 21. Ориентация оптических элементов следующая. Поляроид 1 в исходном положении ориентирован под 45 к направлениям линейной поляризации лучей в призме 4, под таким же углом установлена и четвертьволновая пластина 5. Элементы электрооптического -модулятора пространственного положения спектральных компонент 7,8 ориентируются так, чтобы пространственная модуляция осуществлялась в направлении дисперсии спектрографа, а направление линейной поляризации луче на выходе модулятора составляло 45 с направлением максимальной поляри штрихов дифракционной решетки 10, Входная диафрагма 17 дополнительного фотометра 18 устанавливается так, чтобы выделить участок непрерывного спектра, ближайший у спектральной линии, в которой выполняются измерения. Главное направление анализатсфа 16 совпадает с направлением поляризации одного из двух лучей на входе дополнительного фотометра. Устройство работает следующим образом. С помощью поляризационной призмы 4 и четвертьволновой пластины 5 через входн то щель направляются два .совпадающих пространственно луча: с правой круговой поляризацией от элемента изображения А и левой - от элемента В, которые образуют на выходе спектрографа две спектральные компоненты. Распространяясь внутри спектрографа по одному оптическому пути, они испытывают одинаковое воздействие инструментальных факторов. В результате модуляции пространственного положения компонент, осуществляемой электрооптическим модулятором 7,8 на выходе фотометра .14 появляется переменный сигнал V который в точности Ьоответствует разности лучевых скоростей двух элементов , если различие яркостей этих элементов не превьш1ает нескольких процентов. В самом общем случае при наличии истинной дифференциальной скорости Vij, J контраста К и инструментального смещения спектральной линии Vц сигнал на выходе фотометра 14 может быть выражен + f(Vu- К) формулой S J(, - средняя за период модуляции интенсивность светового потока на входе фотометра 14. В этом случае на выходе дополнительного фотометра 18 в начальный момент возникает сигнал на частоте модуляции, пропорциональный контрасту К. Этот сигнал через дополнительный фазовый детектор 19 и усилитель 20 мощности поступает на электромеханический привод 2, с помощью которого поляроид 1 поворачивается в сторону направления линейной поляризации луча с меньшей интенсивностью и на выходе призмы 4 выравниваются интенсивности разнополяризованных лучей, проходящих через входную щель 6. Поворот поляроида 1 происходит до обращения в нуль переменной составляющей сигнала на выходе дополнительного фотометра 18. При этом сигнал лучевой скорости на выходе фотометра 14 освобождается от ттаоподобной добавки, так как

311851114

произведение обращается в нуль. талей изображения и может быть Угол поворота поляроида 1 пропор- измерен с помощью датчика 3 угла ционален контрасту исследуемых да- поворота. От о5ьентива снопа

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ даФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ .ЛУЧЕВОЙ СКОРОСТИ, содержащее последовательно расположенные по ходу излучения телескоп, поляризационную призму, ахроматичную четвертьволновую пластину, входную щель, злектрооптический модулятор пространственного положения спектральных компонент, спектрограф, а также фотометр, размещенный в оптическом канале и электрически связанный с фазовым детектором, электрически связанным с задающим генератором, который в свою очередь электрически связан с электрооптическим модулятором пространственного положения спектральных компонент, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерений, в него введены усилитель мощности и дополнительный фазовый детектор, расположенный меящу объективом телескопа и поляризационной призмой поляроид, снабженньш датчиком угла поворота и электромеханическим приводом, а также последовательно расположенные после спектрографа i анализатор линейной поляризации не(Л прерывного спектра и дополнительный фотометр,образующие второй оптичесс кий канал,причем дополнительный фотометр электрически связан с дополнительным фазовым детектором, электрически связанным с усилителем мощности и задающим генератором, при этом выход усилителя мотциости электрически связан с электромеханическим приводом.