Устройство для исследования гиперзвука в конденсированных средах Советский патент 1989 года по МПК G01J3/44 

1

(21).4260151/31-25

(22) 30.03.87

(46) 15.12.89. Бюл. № 46

(71)Физико-технический институт АН ТССР

(72)А.А. Шамов и Т.В. Бурлаченко

(53)535.8(088.8)

(56)Катаева Л.М. и др. Методика одновременной регистрации компонент Мендельштама-Бриллюэна при существенно различных углах рассеяния.-Краткие сообщения по физике. АН СССР Физ. институт, 1981, № 5, с. 41-44.

Fleury Р.А. et al. Letters to the editor, 1966, V. 39, № 4, c. 751-752.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИПЕРЗВУКА В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ

(57)Изобретение относится к исследованиям Мандельщтам-Бриллюзновского рассеяния света в конденсированных средах.Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых акустических частот в конденсированных средах и

повьш1ение оперативности измерений, повышение чувствительности и точности измерений за счет уменьшения уровня фонового светорассеяния. В кювете для исследуемой среды помещена втулка с отражающей конической поверхностью, скощенной под углом 45° к направлению падающего монохроматического излучения. Излучение сканирует по конической поверхности втулки и, дважды отражаясь от поверхности в диаметрально противоположных точках, выводится из кюветы обратно через входное окно. Нри этом внутри втулки излучение распространяется под различными углами 0-180° по отношению к направлению регистрации рассеянного излучения. Рассеянное излучение регистрируется через окно, расположенное перпендикулярно входному окну, а напротив окна для регистрации светорассеяния во втулке выполнена щель для вьшода рассеянного конденсированной средой излучения. 1 ил.

С

(Л

Изобретение относится к исследованиям Мандельштам-Бриллюэновского рассеяния света в конденсированных средах. Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых акустических частот в конденсированных средах и повышение оперативности измерений, повышение чувствительности и точности измерений за счет уменьшения уровня фонового светорассеяния. В кювете для исследуемой среды помещена втулка с отражающей конической поверхностью, скошенной под углом 45° к направлению падающего монохроматического излучения. Излучение сканирует по конической поверхности втулки и, дважды отражаясь от поверхности в диаметрально противоположных точках, выводится из кюветы обратно через входное окно. При этом внутри втулки излучение распространяется под различными углами 0-180° по отношению к направлению регистрации рассеянного излучения. Рассеянное излучение регистрируется через окно, расположенное перпендикулярно входному окну, а напротив окна для регистрации светорассеяния во втулке выполнена щель для вывода рассеянного конденсированной средой излучения. 1 ил.

Изобретение предназначено для использования в технике спектральных измерений, в частности в исследовании Мандельщтама-Бриллюэновского рассеяния света для определения скорости и поглощения гиперзвука в конденсированных средах.

Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых акустических частот в конденсированных средах и повышение оперативности измереСП

ю

НИИ, повышение чувствительности и точности измерений за счет уменьшения уровня фонового светорассеяния, упрощение конструкции и повьш1ение ее надежности в области высоких давлений конденсированных сред.

На чертеже изображено устройство для исследования гиперзвука.

Устройство содержит источник монохроматического света (лазер) I,

СП

систему преломления и вращения лазерного луча, имеющую зеркала 2 и 3, оптическую стальную камеру с исследуемой жидкостью с окнами А и 5, отражатель 6 в виде кольцевой втулки с конусной отражающей поверхностью со щелью 7, помещенной внутри камеры с жидкостью, устройство для создания давления в исследуемой жидкости 8, систему термостатирования 9, регистрирующую систему спектров ТРМБ 10. Оптическая камера имеет входное световое окно 4 и световое окно 5 для наблюдения и регистрации молекуляр- ного рассеяния света через щель 7 размером 3-5 мм в отражателе-втулке 6. Образующая конусной отражающей поверхности расположена внутри отражателя под углом 45° к входящему лу- чу. В системе преломления и вращения луча первое зеркало 2 расположено под углом 45° относительно падающего на него луча , выходящего из лазера 1 . Второе зеркало 3 расположено парал- лельно первому 2 и удалено на расстоянии задаваемого радиуса вращения лазерного луча.

Работает устройство следующим образом.

Луч лазера 1 направляют на первое зеркало 2 системы преломления и вра- щения луча. Осуществляют вращение системы вокруг оси, проходящей по лучу, выходящему из лазера и центр первого зеркала.2, в результате чего производится вариация луча лазера вдоль образующей цилиндрической по- верхности по отражающей поверхности отражателя-втулки через входное световое окно 4. Отражающая поверхность отражателя-втулки расположена внутри камеры с жидкостью по периферии входного окна. Осуществляют преломление лазерного луча на угол 90 с помощью отражателя-втулки, помещенного внутри камеры с исследуемой жидкостью, а в результате вращения зеркал 2 и 3 осуществляют циркуляцию Преломленного луча в одной из плоскостей, проходящи через визирную ось съема и регистрации информации. При этом преломленны луч составляет р азличные углы с оптической осью аппаратуры, регистрирующей светорассеяние (О л. 180°). В результате вторичного преломления луча под углом 90° от отражающей поверх- ности отражателя-втулки осуществляют

вывод луча из исследуемой жидкости через входное световое окно 4 вдоль образующей цилиндрической поверхност что обуславливает исключение паразитного светорассеяния. Таким образом, ввод и вывод луча осуществляется через одно и то же окно. Осуществляют регистрацию молекулярного рассеяния света через щель, выполненную в отражателе-втулке размером 3-5 мм (для регистрации нескольких порядков интерференции), расположенную против светового окна 5 камеры.

Таким образом, для осуществления сканирования угла 9 в оптической камере необходимо только два световых окна. Это имеет больщое значение для создания оптических автоклавов высокого давления, где можно реализовать гиперзвуковые исследования жидкостей в диапазоне частот релаксационных процессов.

Формулаизобретения

Устройство для исследования гиперзвука в конденсированных средах, включающее источник монохроматического излучения и расположенные по ходу излучения систему пространственного сканирования, емкость для исследуемой среды с узлом для ввода и вывода излучения и вьюода рассеянного излученир, а также фотозлектрическую систему регистрации рассеянного излучения, отличающееся тем что, с целью расширения диапазона исследуемых акустических частот в конденсированных средах и повьщхения оперативности измерений, а также повышения чувствительности и точности измерений за счет уменьшения уровня светорассеяния, упрощения конструкции и повьшения ее надежности в области высоких давлений конденсированных сред, узел для ввода и вьшода излучения и вьрвода рассеянного излучения выполнен в виде двух окон, внутри емкости установлена втулка с внутренней конической отражающей поверхностью, скошенной под углом 45° к направлению вводимого излучения, для ввода и вьшода иэлучення использовано одно окно, размещенное по ходу вводимого излучения параллельно основанию втулки, а окно для вьюода рассеянного излучения - пер51529050

иендикулярно основанию, ирн этомполнена щель для вывода рассеянного

напротив второго окна во втулке вы-излучения.

Редактор Н. Горват

Составитель Е. Петросян

Техред М.ХоданичКорректор М. Максимишинец

Заказ 7631/36

Тираж 466

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное