Индикатометр Советский патент 1989 года по МПК G01N21/47 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для исследования оптических характеристик атмосферы, океана и других мутных сред путем измерений рассеянного этими средами излучения иод различными углами по отношению к прямому пучку света, т.е. для измерения индикатриссы рассеяния.

Целью изобретения является увеличение чувствительности индикатометра На фиг, I изображена принципиальная схема индикатометра; на фиг. 2 - подвижная часть входного оптического устройства.

Индикатометр состоит из источника 1 излучения, первой и второй прямоугольных призм 2 и 3, установленных гипотенузными гранями 4 и 5 параллельно и напротив друг друга. Ка- тетные грани 6 и 7 выполнены светоотражающими (зеркальными). Призма 2 усечена плоскостью, параллельной ги- потенузной грани. Усеченная плоская грань 8 прозрачна. В середине установки на линии, проходящей перпендикулярно гипотенузой грани и через точки, лежащие в середине гипотенуз- ной грани усеченной призмы, располагается подвижная часть входного оптического устройства 9 (фиг. 2). На фиг. 1 обозначены первый и второй приемники 10 и II излучения соответственно. Устройство 9 представляет собой разветвленный световод 12, ветви 13 и 14 которого расположены входными торцами так, что нормали к последним лежат на одной прямой, которая пересекает ось источника 1. Прямой пучок от источника 1 падает на гипотенузную грань призмы 3, которая больше гипотенузной грани примы 2, так что прямой луч источника попадает на край призмы 3, минуя призму 2. Торец 15 подвижного световода 12 оптически контактирует с тоцом 16 неподвижного световода 17 и может скользить, вращаясь вокруг ос совпадающей с нормалями к обоим торцам 15 и 16, Конец световода 12 вмете с частью неподвижного световода 17 помещены во втулку 18, внутри которой возможно вращение подвижного светонода 12. Неподвижный световод 17 своим входным торцом подведе к приемнику 11 излучения. Первый премник И) излучения-расположен у кра

5

0

прозрачной плоской грани 8 и служит для измерения прямого излучения источника после его многократного отражения от катетов призм. Рядом с входным оптическим устройством может быть установлено несколько таких . же входных оптических устройств, кинематически связанных между собой

0 так, что их повороты осуществляются синхронно, и их оси, совпадающие с нормалями к торцам ветвей, остаются параллельными.

Индикатометр работает следующим

5 образом.

Включается источник 1, луч света от которого попадает на призму 3 у края прозрачной гипотенузной грани 4. Пройдя через грань 4, луч попадает

0 под углом 45 на катётную грань 6, отражается от нее под углом 45 на другую катётную грань, отражаясь от которой попадает на призму 2, где также последовательно отражается от катетных граней 7, и т.д. В результате образуются два параллельных и противоположно направленных параллельных пучка, состоящих из отдельных лучей, выходящих из призм при их многократном отражении. Свет, рассеянный в объеме мутной среды под углом Cj), воспринимается подвижной частью входного оптического устройства 9, которое устанавливается под

5 углом Cf осью, проходящей через нормали к торцам ветвей 13 и 14 световода. Свет поступает на эти торцы одновременно и под одинаковым углом рассеяния if от обоих пучков. Далее свет поступает по ветвям 13 и 14 подвижного световода к его торцу 15 и далее через торец 16 вдоль неподвижного световода 17 к его выходному торцу и приемнику 11, Одновременно

5 прямой поток, который после многократного отражения поступает на усеченную грань 8 призмы 2, проходит сквозь нее и;поступает на приемник 10 излучения.

В индикатометре при использовании одного входного оптического устройства чувствительность увеличивается в 2 раза, так как свет поступает к приемнику от обоих пучков, суммирующих все параллельные лучи, полученные при многократном отражении от призм. Если использовать К входных устройств, синхронно поворачивающихся под данным углом рассеяния cf, то чув0

0

5

51492246

ствительность возрастает н 2К раз, Таким образом, если, например, использовано пять входных оптических ycrpoiiCTB, то чувствительность возрастает на порядок. Формула изобретения

н в

Индикатометр, содержащий источник излучения, приемник излучения и две прямоугольные призмы, причем первая прямоугольная призма выполнена усеченной плоскостью, параллельной ее гипотенузной грани, катетные грани призм выполнены светоотражающими, а гипотенузные грани обеих призм параллельны и ориентированы навстречу одна другой, при этом гипотенузная грань второй призмы имеет размер больший, чем гипотенузная грань первой призмы, источник излучения установчемия череч снетоотражлыщие грани обеих призм, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения чувствительности индикатометра, он дополнительно содержит второй приемник излучения и входное оптическое устройство, выполненное в виде раз-, ветвленного световода, установленно0 го с возможностью вращения относительно неподвижного световода, входной торец которого оптически связан с общим торцом разветвленного световода, а выходной торец оптически свя5 зан с вторым приемником излучения, причем обе ветви разветвленного световода установлены так, что нормалн к их входным торцам ориентированы противоположно и находятся на одной

0 прямой, пересекающей оптическую .ось источника излучения, при этом входное

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для исследования оптических характеристик атмосферы, океана и других мутных сред. Цель изобретения - повышение чувствительности прибора. От источника 1 луч света попадает на призму у края прозрачной гипотенузной грани 4. Пройдя через грань 4, луч попадает под углом 45° на катетную грань 6, отражаясь от нее под углом 45° на другую катетную грань, отражаясь от которой, попадает на призму 2, где также последовательно отражается от катетных граней 7 и т.д. В результате образуются два параллельных и направленных в противоположных направлениях параллельных пучка, состоящих из отдельных лучей, выходящих из призм при их многократном отражении. Свет, рассеянный в объеме мутной среды под углом φ, воспринимается подвижной частью входного оптического устройства 9, которое устанавливается под углом φ, с осью, проходящей через нормали к торцам ветвей световодов 13 и 14. Свет поступает на эти торцы одновременно и под одинаковым углом рассеяния φ от обоих пучков. Одновременно прямой поток, который после многократного отражения поступает на усеченную грань 8 призмы 2, проходит сквозь нее и поступает на приемник 10 излучения. В устройстве в два раза повышается чувствительность благодаря возрастанию количества рассеяного излучения, регистрируемого фотоприемника 11.2 ил.

лен так,что его оптическая ось пересека-оптическое устройство установлено

ет гипотенузную грань второй призмы,нотак, что нормаль к входному торцу

не пересекает гипотенузную грань первойнеподвижного световода пересекает

призмы, а приемник излучения рас 25нормаль, проведенную к плоскости усеположен по ходу излучения заченной грани первой призмы через

усеченной гранью первой призмы ицентр этой грани, и перпендикуляроптически связан с источником излу-на ей.

Ф1/г.г