ИМПУЛЬСНОЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1962 года по МПК G02B27/28 G01B11/16 

В известных устройствах, предназначенных для изучения вынужденной оптической анизотропии вязких сред, деформация исследуемой среды осуществляется в кольцевом зазоре между двумя коаксиальными цилиндрами при вращении одного из них. В этих условиях каждый элемент среды деформируется только путем простого сдвига, между тем не менее важным являются другие схемы деформации, в особенности чистый сдвиг, при котором интерпретация результатов часто оказывается более простой. Кроме того, в известных установках не представляется возможным проводить исследования при достаточно больших скоростях деформации, так как при этом исследуемый материал испытывает недонустимо сильный нагрев.

Предложенное импульсное поляризационнооптическое устройство позволяет проводить исследования не только при простом сдвиге, но и в условиях чистого сдвига и одновременно получать данные в широком диапазоне скоростей деформации до 0 1/сек без ощутимого нагрева исследуемого материала. Достигается это благодаря использованию плоского конфузора, причем импульсный источник света в устройстве синхронно связан с электромагнитным нагружающим устройством.

На фиг. 1 изображена схема конфузора (область в поле конфузора, используемая при измерениях, отмечена штриховкой); на фиг. 2 - схема взаимодействия деталей при продавливании среды через конфузор.

Для создания поля скоростей деформации использовано течение среды в плоском конфузоре при больших числах Рейнольдса. Здесь, как обычно для конфузора, за число Рейнольдса принято отношение секундного расхода среды к ее кинематической вязкости.

Деформация чистого сдвига осуществляется в плоскости симметрии конфузора, в то время как у стенок имеет место простой сдвиг.

5 В этих условиях скорость деформации рассчитывается и выражается через ширину выходной щели 2в, давление Р и плотность исследуемой среды р раствора

20

Для точек, удаленных от щели на величину ее ширины и более (), скорость деформации при таком конфузоре вычисляется по формуле

, ,,343Л/А()

0,66 IQs 1/се/с, что соответствует скорости сдвига 1,32 Ю l/ce/c, т. е. более чем в 20 раз превышает скорости сдвига, достигнутые ранее.

Предлагаемое устройст во содержит контейнер с конфузором, электромагннтное нагружающее устройство, оптическую систему с импульсным источником света, синхронно связанным с электромагнитным нагружающим устройством, систему синхронизации и систему питания.

Конструкция контейнера допускает применение сменных конфузоров с различными углами раствора и различной щириной выходной щели. Порщень, продавливающий исследуемую среду через конфузор, приводится в движение электромагнитом, питаемым от батареи конденсаторов емкостью 4000 мкф при напряжении 500 в. В импульсе сила тока в обмотке электромагп.ита достигает 2000 а, обеспечивая в течение 0,001-0,0015 сек усилие до 500 кг.

Оптическая система от обычной отличается тем, что источником света в ней является конденсированный искровой разряд с длительностью вспышки сек, синхронизироваииый с нагружающим устройством. Вспышка света происходит в конце хода якоря электромагнита, и в этот момент осуществляется фотографирование интерференционной картнны но полю конфузора.

На фиг. 2 показано взаимодействие деталей нрн продавливании среды через конфузор: 1 - конфузор; 2 - шток с поршнем; 5 - внутренняя пластина контейнера; 4-электро.магнит; 5 - якорь электромагнита; 6 - исследуемая среда.

Данные о вынужденной оптической анизотроиии нолучаются при обработке снимков интерференционной картииы.

Устройство может быть использовано при изучении свойств полимеров и других оптически активных сред.

Предмет изобретения

1. Импульсное ноляризационно-оптическое устройство для изучения вынужденной оптической анизотропии, отличающееся тем, что, с целью нолучення поля скоростей при скоростях деформации до lO l/ce/c, использован плоский конфузор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что импульсный источник света в нем синхронно связан с электромагнитным нагружающим устройством.