Оптический микроскоп Советский патент 1986 года по МПК G02B21/00 G01T5/10 G02B5/18 G02B21/06 

Изобретение относится к экспериментальной физике частиц и может быть использовано в технике трековых камер при исследовании свойств элементарных частиц.

Цель изобретения - повышение эффективности наблюдения прямых следов частиц, идущих под малым углом d к оптической оси микроскопа (ct«l рад)„

На фиг. показан оптический Мик- роскоп преимущественно для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии; на фиг. 2 - конструктивное вь полнение кольцевой дифракционной реметки.

Оптический микроскоп содержит источник I коллимкрованного ггучка света, конденсор 2, кольцевую дифракционную решетку 3, объектив 4 и ску ляр 5.

Параллельный пучок света кз источника 1 коллимированного пуска света проходит через кольцевую дифракционную решетку 3. Лучи света, днфрагиронанные на следе частицы5 хоторьм попал в освещенную зону, име- юидую форму наклонного цилиндра, захватываются объективом 4, к увеличенное изображение наклонного следа ч&с тицы формируется при помощи скуля-- ра 5.

Оптический микроскоп прёимущест- ренно для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии работает еле- дующим образом,

Ядерную фотоэмульсию устанавливают в плоскости, вблизи которой формируется освещенная область в форме наклонного 1и1линдра. Включают источ- ник 1 коллимированного света. При помощи конденсора 2, установленного с возможностью поворота, подбирают такое положение освещающей области в форме- наклонного цилиндра, при кото- ром ось указанного цилиндра параллельна прямым следам частиц с заданным углом Ы наклона к оси оптического устройства (d..i рад.). При помощи объектива 4 и окуляра 5 наблюдают прямые следы частиц с заданной ориентацией. Если указанный прямой след частицы попадает в освещеннум область j, он освещается конденсором нй всю глубину. При зтом не проводя ни- какик метрических измерений в пространстве искомый прямой слад частидь легко отличается от тех, которые ы KIT другую ориентацию в пространстве

2

Чтобы обеспечить требуемый наклон освещенной области, оптический микроскоп содер; ит кольцс;ву о дифракционную решетку, выполненную в виде 3ia6o™ ра круговых бороздок, центры которых расположены на эквидистантной последовательности точек. Это значит, что каждая кольцевая бороздка имеет свой центр. Последние расположены на прямой линии, которая лежит в плоскости кольцевой дифракционной решетки. При этом расстояние между двумя соседними точками указанной эквидистантной последовательности точек связано с характеристиками кольцевой дифракционной решетки оптического микроскопа так, что наибольшее d и наименьшее d расстояния между бороздками коль цевой дифракционной решетки в плоскости которая проходит через указанную эквидистантную последовательность точех и ось оптического микроскопа, связанъ с углом о соотношением -d d,,. При этом разность

() равна шагу указанной эквидистантной последовательности точек Для того, чтобы оптический микроскоп имел требуемое поперечное разрешение дх, достаточно выполнить условие

I J 1 I

-. + . или ему эквивалентное

d, du 2дх

.41Чтобы наблюдать локально освещенный наклонный прямой след частицы .на всю глубину слоя ядерной фото-- эмульсии h, используют Т1)ади1щонный прием: уменьшают апертуру объектива 4 до величины Slo«2 Л/h, где Д - длина волны света. Для | 0,5 мкм, h «200 , ,. При такой апертуре разрешение объектива 4 ухудшается до 10 мкм. Однако результирующее разрешение данного оптического микроскопа определяется не апертурой объектива 2gj а диаметром освещенной области в форме наклонного цилиндра. Последний равен ix - требуемому поперечному разрешению предлагаемого оптического микроскопаа

И р и н е р. Наблюдают следы частиц в ядерной фотоэмульсии,, Так как мкм, A,nKc -i/50 имеют

d,d,.gL,a,, d,.d,i|

Откуда-находят d,9s;55 и а,- 6,9 мкм. Кол1(Це.вая дифракционная решетка предлагаемой конструкции может быть изготовлена в виде фазового оптического элемента при помощи лазерного фбТопостроителя для синтеза дифракционных оптических элементов.

Формула изобретен и я

Оптический микроскоп преимущественно для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии, содержащий последовательно расположенные вдоль оптической оси источник колли1«5рован ного пучка света, конденсор, объектив и окуляр, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности наблюдения прямых следов частиц, расположеннь Х под малым углом. к оптической оси микроскопа;, конденсор снабжен кольцевой дифрак- ционной решеткой, выполненной в виде набора круговых бороздок, центры ко

торых расположены на эквидистантной последовательности точек на прямой линии в плоскости кольцевой дифракционной решетки, при этом расстояние между соседними бороздками кольцевой дифракционной решетки в плоскости, проходящей через указанную прямую линию и оптическую ось микроскопа, выбраны из условий

d,-d,.2«d,d .

где d и dj

А лх

1 рад.

-соответственно наи- больщее и наименьшее расстояния между соседними бороздками;

- длина волны света;

-требуемое поперечное разрешение микроскопа;

а конденсор установлен

с возможностью поворота вокруг оптической оси микроскопа.

Редактор И. Горная

fut.Z

Составитель И. Осташенко Техред В.Кадар

Заказ 6632/43 Тираж 501Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий ПЗОЗЗ, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г, Решетник

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и позволяет повысить эффективность наблюдения прямых следов частиц, идущих под КР- лым углом к оптической оси микроскопа Конденсор 2 оптического микроскопа снабжен кольцевой дифракционной решеткой 3, центры кольцевых бороздок которой образуют эквидистантную последовательность точек на прямой линии в плоскости решетки. Установка конденсора 2 с возможностью поворота вокруг оси микроскопа позволяет подбирать положение освещающей области в форме наклонного цилиндрау при котором ось этого цилиндра параллельна прямым следам частиц с заданным углом наклона к оптической оси устройства. С помощью объектива 4 и окуляра 5 прямые следы частиц с заданной ориентацией, попавшие в освещенную зону, -на блюдаются на всю глубину слоя ядерной эмульсии. Приведены условия, из которых выбрано расстояние между соседними бороздками дифракционной решетки. 2 ил. «г (Л ЯФ ч j-ii w to vl 00 CO