Способ калибровки коноскопа поляризационного микроскопа Советский патент 1987 года по МПК G01B21/00 G01B9/04 

1135

Изобретение относится к септике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному анизотропному минералу, и может быть

использовано при проведении минерало- го-петрографических исследований.

Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризацихэнного микроскопа и повы- шение ее точности.

На фиг.1 показана симметричная ко- носкопическая фигура при коноскопи- ческом измерении угла оптических осей

по двуосном эталонному минералу. Вы- is микроскопа на угол с( по ходу часовой

ход биссектрисы совпадает с центром

коноскопа 0. А,

и А выходы оптических осей, 2D - расстояние между вершинами ветвей гиперболы в делениях шкалы окуляра-микрометра.

На фиг.2 показана асимметричная коноскопическая фигура при измерении расстояния 2D между.вершинами ветвей гиперболы для калибровки коноскопа (В - выход биссектрисы), на фиг.З дана графическая интерпретация формулы Малляра, где О - центр проекции, ОО - оптическая ось коноскопа, ОА и ОАд - оптические оси минер ала, оА , и OAj - проекции оптических-осей на плоскость проекции; V - половина угла оптических осей; D - половина расстояния между выходами оптических осей в делениях окуляра-микрометра.

На фиг.4 показана сферическая поверхность направления световых коле- баний одноосного минерала (шар Вера) Сплошные линии (меридианы) - направления световых колебаний, совпадающие с главными плоскостями оптической индикатрисы и пересекающиеся в одной точке (полюсе), соответствующей выходу оптической оси. Точечные линии (широты) - второе направление световых колебаний, перпендикулярное первому. В плоской ортографической проекции и широты, и меридианы являются эллипсами.

На фиг.5 изображена ортографичес- кая проекция оптической индикатрисы одноосного минерала в косом сечении в исходном положении, когда оптическая ось лежит в плоскости световых колебаний одного из нпколей, где О - центр проекции, А - выход оптической оси, ВНС, EGH, KOL - полуэллипсы, представляющие собой главных плоскостей оптической индикатрисы, пересекающиеся в точке выхода оптической оси, d - угол меж,цу направлением световых колебаний в николе и следом пересечения главной плоскости вне с плоскостью проекции, G, Н - характерные точки полуэллипсов, в которых направления световых колебаний в ортографической проекции взаимно перпендикулярны (показаны крестиками) а - большая полуось полуэллипса ВНС b - малая полуось того же полуэллипса.

На фиг.6 изображена ортографичес- кая проекция после поворота столика

стрелки. Оси полуэллРП1са ВНС и направление световых колебаний в точке Н (показано крестиком) совпало с направлением световых колебаний в ни- колях ох и оу, в связи с чем в точке Н наблюдается темнота.

На фиг.7 показана коноскопическая фигура одноосного минерала в исходном положении при калибровке коноскопа. Изогира в виде прямой балки параллельна световым колебаниям поляриза- тора РР и проходит через центр коноскопа.

На фиг.8 изображена коноскопическая фигура одноосного минерала после поворота столика микроскопа на угол по ходу часовой стрелки. Изогира сместилась вправо на D делений шкалы окуляра-микрометра. Н - характерная точка полуэллипса. РР - направление световых колебаний в поляризаторе.

На фиг.9 - показана коноскопическая .фигура после поворота против хода часовой стрелки на угол 2 oL от положения. фиг.З. Ввиду симметричности коноскопической фигуры одноосногв минерала расстояние ОН ОН (фиг.8) при равных углах поворота столика микроскопа oi от исходного положения РР ((Ьиг.8).

Предложенный способ включает следующие операции:

1)при небольшом увеличении микроскопа находят зерно эталонного мине0 рала в шлифе;

2)устанавливают сильный объектив и наводят на резкость изображение зерна одноосног.о эталонного минерала;

3)включают линзы Лазо и Бертрана,

4)вращением столика NmKpocKona устанавливают изогиру на перекрестие окуляра-микрометра и проверяют центровку коноскопа: изогира должна иметь вид прямой балки (фиг.7), а в прохо5

дящем свете зерно должно быть в положении погасания,

5) при несоблюдении условия п.4

произвести дополнительную центрировку . но не слишком сильно наклонена к пло- коноскопа и повторить операцию п.4{

6)поворотом окуляра-микрометра в тубусе микроскопа совмещают нить окулярного креста, не имеющую шкалы,

с изогирой;10

7)вращением столика микроскопа по ходу часовой стрелки смещают изо- гиру от центра коноскопа на D делений по шкале окуляра-микрометра и снимают

отсчет 0/1 по лимбу предметного столи-15 жениях: при повороте столика по ча- ка микроскопа;совой и против часовой стрелки

8)вращением столика микроскопа (фиг.8 и 9), снимая отсчеты к и « против хода часовой стрелки смещают

изогиру в противоположном направлении по шкале на D делений от центра коно- 20 скопа и снимают отсчет «/ по лимбу предметного столика микроскопа,

скости шлифа (/ 75 ) , так как в этих сечениях коноскопическая фигура расплывчатая. Расчет показывает, что поиск таких зерен в шлифе не представляет трудностей: 2 из 3 случайно ориентированных зерен кварца удовлетворяют условию 75.

Для повышения точности измерение сх: необходимо проводить в двух поло

t Z.

по лимбу предметного столика. Средний угол поворота столика равен

°-л i, - --- -.

Пример калибровки коноскопа предложенным .способо м. Необходимо отка- либровать коноскоп микроскопа Полам Р-111 в области малых, средних и больших коноскогшческих углов по эталонному минералу - кварцу. В зерне кварца на федоровском столике замерен угол между оптической осью и нормалью к плоскости шлифа.

9) по формуле

«f

-/i

рассчитывают средний угол поворота столика, 25

10) рассчитывают константу Малляра- К по формуле

К

D 1 - sin j

30

п sin/ sin,;, D - расстояние от центра поля

зрения коноскопа до точки пересечения изогирой шкалы оку- ляра-микроме тра, в делениях шкалы,

f - угол,образуемый оптической осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлифа,замеренный на федоровском столике,

i - угол поворота столика микроскопа от положения погасания зерна эталонного минерала в проходящем свете до -положения, при котором изогира пересекает шкалу окуляра-микро- 45 скопа на расстоянии в D делений от центра коноскопа,

п - средний показатель преломлеifn

ния минерала , рассчитывают константу Малляра для D делений шкалы окуляра-микрометра. В качестве эталона удобно испольвать широкораспространенный мине- кварц с По 1,5442 и Ug 1,5533. Средний показатель преломния кварца п 1,549. Для калибвки по всему диапазону шкалы окуля-микрометра пригодны сечения зерен

35

50

55

квлрил, я которых оптическая ось находится за пределом поля зрения коно- скопа (f 25 ) для объектива 60,

но не слишком сильно наклонена к пло-

скости шлифа (/ 75 ) , так как в этих сечениях коноскопическая фигура расплывчатая. Расчет показывает, что поиск таких зерен в шлифе не представляет трудностей: 2 из 3 случайно ориентированных зерен кварца удовлетворяют условию 75.

Для повышения точности измерение сх: необходимо проводить в двух поло

(фиг.8 и 9), снимая отсчеты к и «

t Z.

по лимбу предметного столика. Средний угол поворота столика равен

0

25

30

45

°-л i, - --- -.

Пример калибровки коноскопа предложенным .способо м. Необходимо отка- либровать коноскоп микроскопа Полам Р-111 в области малых, средних и больших коноскогшческих углов по эталонному минералу - кварцу. В зерне кварца на федоровском столике замере угол между оптической осью и нормалью к плоскости шлифа.

f 49,5. Радиус поля зрения коноскопа - 17 делений окуляра-микрометра .

Калибровку коноскопа проводят с 35 объективом 60 на 5, 10 и 15 делений окуляра-микрометра, условно считая их соответствующими малым, ..средним и большим коноскопическим углам.

В результате калибровки замерены следующие углы поворота столика микоскопа:

Число делений D

5 . 10 15

Угол поворота

oL , град.

6,8

14,5

25,0

По приведенной формуле рассчитывают значения константы Малляра К: малые коноскопические углы

К 23,5°, средние коноскопические углы

К 22,9% большие Коноскопические углы

К 21,8°.

По полученным значениям К, с учетом показателей пре.помления минерала, в котором производится измерение угла

оптических осей, по формуле Малляра рассчитана цена делений коноскопа

sinV {Т---.

К

Результаты калибровки коноскопа микроскопа Полам Р-111 с объективог 60 приведены в таблице,

Пример пользования таблицей. При коноскопическом измерении угла оптических осей в минерале с п 1,6 замерено расстояние между вершинами изогиры, равное 2D 22 дел. D

с я тем, что, с целью сокращения за трат времени и повышения точности калибровки, получают коноскопическую картину от одноосного минерала, для чего вращением столика,микроскопа yc танавдивают изогиру в центр коноско па, совмещают одну из нитей окуляра с изогирой, вращением столика микро скопа по ходу часовой стрелки смещаю изогиру по шкале окуляра-микрометра от центра коноскопа, по лимбу столик снимают отсчет oi измеряют расстоя ние D между точкой пересечения изоV/ ф ,. Л, LfЛ Лт t -

о 4 гг « 15 гиры со шкалой окуляра-микрометра и 22:2 11, По таблице находят коно-

центром коноскопа, вращением столика микроскопа против хода часовой стрел ки смещают изогиру по шкале на D де лений от центра.в противоположную сторону, по лимбу столика снима ют отсчет по формуле К

скопический угол, соответствующий 11 делениям V « 17,5, 2V 17,5 х 2 - 35

Систематическая случайная погреш- ноЪть определения константы Малляра по предложенному способу равна +4,2%,

Формулаизобретения

Способ калибровки коноскопа поля ризационного микроскопа с окуляром- микрометром по шлифу эталонного минерала, включающий получение коноско- пической картины и определение константы Малляра, о тличающийс я тем, что, с целью сокращения затрат времени и повышения точности калибровки, получают коноскопическую картину от одноосного минерала, для чего вращением столика,микроскопа yc-i танавдивают изогиру в центр коноскопа, совмещают одну из нитей окуляра с изогирой, вращением столика микроскопа по ходу часовой стрелки смещают изогиру по шкале окуляра-микрометра от центра коноскопа, по лимбу столика снимают отсчет oi измеряют расстояние D между точкой пересечения изо15 гиры со шкалой окуляра-микрометра и

20

центром коноскопа, вращением столика микроскопа против хода часовой стрелки смещают изогиру по шкале на D делений от центра.в противоположную сторону, по лимбу столика снимают отсчет по формуле К

D |l -

25

30

sln cos2i

т---г-,- определяют конп sinjo sin

станту Малляра, где « (/ п - средний показатель преломления эталонного минерала, j - угол между оптической осью эталонного минерала и нормалью к плоскости шлифа, предварительно замеренный на столике Федорова.

Фиу.1

Фиг. 2

Изобретение относится к оптике, а именно к калибровке коноскопа поляризационного микроскопа по эталонному анзиотропному минералу, и может быть использовано при проведении минерало- го-петрографических исследований. Целью изобретения является сокращение затрат времени на калибровку поляризационного микроскопа и повышение ее точности. Способ заключается в измерении угла поворота столика микроскопа « , при котором изогира смещается по шкале окуляра-микрометра на D делений от центра коноскопа..При этом шкалу ориентируют параллельно плоскости световых колебаний одного из николей. Константу Малляра К рассчитывают по формуле К Dx1 - - ./ /(n -siiip sini) , где f - угол, образуемый оптической осью эталонного минерала с перпендикуляром к плоскости шлифта, предварительно замеренный на федоровском столике, п,„ - средний показатель преломления эталонного минерала, равный для кварца 1,549. 9 ил,, 1 табл. (Л 00 ел 4 о 00 .

Фиг:5

Фиг. 5

Фиг. 6

Редактор A.Шандор

Составитель Л.Архонтов Техред Л.Сердюкова

Заказ 5683/36 Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственном комитете СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Фиг. 9

Корректор С.Черни