Многоходовой рефлектометр Советский патент 1988 года по МПК G01N21/55 

1

Изобретение относится к области спектрофотометрии и фотометрии и может быть использовано для определения коэффициента высокоотражающих вогнутых и выпуклых зеркал с радиусом кривизны, изменяющимся в широком диапазоне, например уникальные или эталонные зеркала, аттестуемые при изготовлении или в процессе эксплуатации.

. Цель изобретения - измерение относительного коэффициента отражения вьтуклых зеркал, а также определение абсолютных значений коэффициентов отражения ,

На фиг.1 и 2 показаны принципиальные схемы двух вариантов реализации предложенного рефлектометра.

На отрезке оптической оси рефлектометра расположены осветитель 1, формирующий изображение источника излучения Сне показан) в вершине уголкового отражателя 2, и держатель 3 измеряемого зеркала 4.1. На фиг,1 сплошными линиями показан случай,ког да испытуемое зеркало 4.1 является вогнутым, а пунктиром - когда оно выпуклое 4.2. Уголковый отражатель 2 состоит из двух взаимно перпендику лярных плоских зеркал, образующих острые углы с отрезком оптической оси Между уголковым отражателем 2 и дер- жателем 3 введена телескопическая система, состоящая из двух объективов 5 и 6. Второй объектив 6 может быть выполнен в виде сменных вогнутых зеркал 4.1 и 4.2. При этом первый объектив 5 телескопической системы расположен на расстоянии, равном его фокусному расстоянию, от вершины уголкового отражателя 2, держатель 3 измеряемого зеркала 4.1 имеет фокуси- ровочную подвижку вдоль оптической оси рефлектометра по направляющим (не показаны).

Во втором случае держатель 3 находится между вторьм объективом 6 телескопической системы и его задним фокусом FJ . С держателем 3 измеряемого зеркала 4.1 соединены, например, шарниром 7 направляющие 8 поступательного перемещения поворотного держателя 9, в котором крепится плоское зеркало 10.

При относительных измерениях выпуклых и вогнутьк зеркал объективы 5 и .6 телескопической системы могут

10

68730 .2

быть выполнены как линзовыми, так и зеркальными.

Вогнутые зеркала 4.1 и 4.2 (фиг.2) поочередно устанавливаются в телескопическую систему или в держатель 3 измеряемого зеркала 4.1. Использова- ние зеркальных объективов в телескопической системе приводит к дополнительному излому ее оптической оси. В этом случае рефлектометр должен быть снабжен также фиксатором 11 поворотного держателя 9 плоского зеркала 10, закрепленным в переднем фокусе F второго объектива телескопической системы.

Рядом с уголковым отражателем 2 находится приемник 12 излучения.

Работа устройства осуществляется с-педующим образом.

Измерение коэффициента отражения R вогнутого зеркала относительно контрольного зеркала, коэффициент отражения RU которого известен заранее, производится на предлагаемом рефлектометре следующим образом. Изображение источника излучения фокусируется объективами 5 и 6 телескопической

20

25

системы в районе заднего фокуса F

2

второго объектива. Измеряемое зеркало 4.1 помещается в держатель 3 и последний вместе с соединенными с ним элементами рефлектометра (направляющими 8 и держателем 9 с плос- КИМ зеркалом 10) устанавливается так, чтобы передний фокус измеряемого зеркала F был сопряжен с задним фокусом F/j второго объектива 5 телескопической системы. При этом измеряемое зеркало 4.1 расположено после изображения источника излучения (на фиг.1 и 2 это положение показано сплошными линиями). После отражения от измеряемого зеркала 4.1 коллими- рованный поток излучения ня.правляет- ся на плоское зеркало 10, установленное в поворотном держателе 9 на направляющих В. Шарнир 7 позволяет повернуть направляющую так, чтобы захватить весь поток излучения зеркалом 10.

Зеркало О поворотом в держателе 9 устанавливается под углом, близким к 90 , к этому по.току излучения и обеспечивает возвращение его на измеряемое зеркало 4.1, которое формирует новое изображение источника рядом с прежним. Далее излучение проходит

J13

в обратном направлении телескопичес кую систему из объективов 5 и б, переносящую Изображение источника на уголковый отражатель 2, который воз- вращает излучение в рефлектометр параллельным путем со смещением, симметричным относительно вершины отражателя 2. Излучение вновь проходит в обоих направлениях тем же путем и т.д., пока изображение источника не выйдет за пределы уголкового отражателя и не попадет на выход рефлектометра и на приемник 12 излучения,формирующий тотсчет интенсивности I, про- порционЬльный прошедшему потоку излучения. Число прохождений излучения в рефлектометре до попадания его на приемник 12 зависит от поворота плос

кого зеркала 10 в держателе 9.

Затем в держатель 3 вместо измеряемого зеркала 4.I помещается контрольное зеркало.

Рефлектометр настраивается на фокусное расстояние контрольного зеркала и то же число прохождений N и приемник 12 :формирует отсчет интенсивности I . Значение коэффициента отражения измеряемого зеркала определяется из выражения

ковке измеряемого зеркала в держатель 3 и вогнутого зеркала 4,1, на место второго объектива телескопической системы и Ij при установке вогнутого зеркала 4.2 на место второго объектива телескопической системы. Далее измеряемое зеркало 4.2 заменя- ется вогнутым зеркалом 4,1, устанавливаемым на его место в держатель 3, рефлектометр настраивается на фокусное расстояние вогнутого зеркала 4,1 и производится отсчет интенсивности

гг

После этого плоское зеркало 10

в держателе 9 переставляется в фиксатор П и поворачивается так, что отражает поток излучения на первый объектив 5 телескопической системы, образующий изображение источника на уголковом отражателе с тем же смещением, что и -при прохождении излучения через второй объектив 6 и измеряемое зеркало 4.2. Производится отсчет интенсивности излучения I.

Абсолютный коэффициент отражения измеряемого зеркала определяется по формуле

30

fizir

lo- I,.

Изобретение относится к спектро- фотометрии и фотометрии и может быть использовано для определения коэффициента высокоотражающих вогнутых и выпуклых зеркал с радиусом кривизны, изменяннцимся в широком диапазоне. Цель - измерение относительного ко- эффициэнта отражения выпуклых зеркал, а также определение абсолютных значений коэффициентов отражения. Много- V (да .х :,- ходовой т рефлектометр содержит источник света 1, расположенные по ходу излучения уголковой отражатель 2 из двух плоских зеркал, расположенных взаимно перпендикулярно и под острыми углами к оптической оси рефлектометра. Держатель 3 имеет возможность перемещаться вдоль оптической оси. Устройство также содержит поворотное плоское зеркало 10 и дополнительную телескопическую систему из объективов 5, 6 и направляющие 8 поступательного перемещения поворотного держателя плоского зеркала 10. Вогнутые зеркала поочередно устанавливаются в телескопическую систему или в держатель 3 измеряемого зеркала. Использование зеркальных объективов в телескопической системе приводит к дополнительному излому ее оптической оси, в этом случае рефлектометр должен быть снабжен также фиксатором 1I поворотного держателя 9 плоского зеркала 10, закрепленным в переднем фо кусе второго объектива телескопической системы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 42 Q € (Л 00 Oi 00 vl 00 Фиг.

MFf

R R.r

Если измеряемое или контрольное зеркало является выпуклым, держатель 3 устанавливается так,как показано на фиг.1 и 2 (пукнтирные линии). Излучение встречает измеряемое зеркало 4.2 до плоскости изображений, так что изображения источника излучения оказываются мнимыми. В остальном ход лучей в рефлектометре остается прежним: коллимированный поток излучения отражается зеркалом 10 на измеряемое зеркало 4.2, от которого отражается на телескопическую систему объективов 5, как бы исходящим из нового мнимого изображения в плоскости Fj. Таким образом, обеспечивается прецизионное измерение коэффициента отражения выпуклых и вогнутых зеркал разной кривизны относительно контрольных зеркал, коэффициент отражения которых известен.

Измерение абсолютных значений коэффициента отражения зеркал осуществляется следующим образом.

Описанным способом производится измерение интенсивности 1, при уста-

5

0

5

0

5

Формула изобретения

от вершины уголкового отражателя до первого объектива телескопической системы равно фокусному расстоянию этого объектива.

Ч.1

1368730

тив телескопической системы вьтолнен в виде двух сменных вогнутых зеркал и рефлектометр снабжен дополнитель- g ным фиксатором для установки поворотного держателя с плоским зеркалом так, что рабочая поверхность плоского зеркала совпадает с задней фокальной плоскостью первого объектива.

10

Фиъ2