Поляровизор Советский патент 1991 года по МПК G01J4/04 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для поляриметрических исследований протяженных космических объектов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена блок-схема предложенного поляровизора.

Поляровизор содержит объектив 1, сменный светофильтр 2, окуляр 3. фазовращатель Фарадея 4, призму Фостера 5, две системы 6 и 7 образования изображения, телевизионные передающие камеры 8 и 9, узел 10 синхронизации, генератор 11 тока, нормирующие усилители 12 и 13, арифметические устройства 14 и 15, логарифмические усилители 16 и 17, амплитудный анализатор 18, устройство 19 формирования полного видеосигнала, пульт 20 управления, видеоконтрольное устройство 21 и узел 22 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Световое излучение, прошедшее через объектив 1. сменный светофильтр 2, окуляр 3, преобразуется с помощью фазовращателя Фарадея 4, а именно: периодически изменяется угол вращения плоскости поляризации излучения, при этом частота вращения плоскости поляризации излучения фазовращателем Фарадея 4 задается генератором 11 тока.

Прошедшее через фазовращатель Фарадея 4 световое излучение разделяется пространственно призмой Фостера 5 на две ортогонально поляризованные составляющие, одна из которых преобразуется оптической системой 6 образования изображений, расположенной по оптической оси, и образует изображение на мишени телевизионной камеры 8, а вторая, выходя из призмы Фостера под углом 90° к оптической оси, преобразуется оптической системой 7 и образует изображение на ми шени телекамеры 9, При этом геометрические изображения при совмещении совпадают. Отличие их в том, что идентичные точки изображений строятся поляризо- ванным излучением от объектов при условии ортогональности компонент. Таким образо м, на мишени каждой из телевизионных передающих камер 8 и 9 формируется

ё

О 01

о

CJ 4Ь. СО

изображение исследуемого протяженного объекта, их яркость равна Ф| | (х, у, t) и Ф| х. у. t),

при этом Ф| | (х, у, t) Фо (х, у) cos (a + + р sin ш t);

Ф|(х, у, t) Фо (х, у) sin2 (« + р slew t),

где Фо - интенсивность светового излучения исследуемого объекта;

а-угол между направлением светового излучения и вектором напряженности магнитного поля;

ф - угол поворота плоскости поляризации.

Узел 10 синхронизации синхронизирует работу телевизионных передающих камер 8 и 9.

Видеосигналы й и I, (один из них усиливается в нормирующем усилителе 12 и поэтому при одинаковой яркости изображений объекта амплитуды этих видеосигналов равны) с последних поступают в арифметическое устройство 14, на выходе которого получают два- сигнала (1„ - I,) и (ln + () с последующим их логарифмированием в логарифмических усилителях 16 и 17. Сигналы с усилителей 16 и 17 поступают в арифметическое устройство 15, где формируется величина

где Р - степень поляризации излучения;

III КФц ;

И КФ| ;

К - коэффициент пропорциональности.

С выхода арифметического устройства 15 сигнал Ig P(x, у, t) поступает через амплитуду ый анализатор 18 на нормирующий усилитель 13, если выполняется условие

Ig Р(х. у, t)min lg Р (х, у, t) Ig Р (х, у, t)max,

где величины Ig Р (х, у, t)min и Ig Р (х, у, t)max задаются оператором с пульта 20 управления.

В нормирующем усилителе 13 сигнал Ig Р (х, у, t) усиливается до уровня стандартного видеосигнала, а в устройстве 19 дополняется до полного видеосигнала и через пульт управления поступает на видеоконтрольное устройство 21 и узел 22 памяти (видеомагнитофон).

Предлагаемый поляровизор применяется при наземных и бортовых наблюдениях для определения наличия поляризации излучения протяженных космических объектов (планет, комет) с градациями яркости, при которых телевизионные передающие

камеры работают без насыщения мишени. Формула изобретения Поляровизор, содержащий объектив, две телевизионные передающие камеры, узел синхронизации, первый, второй и третий выходы которого подсоединены соответственно к первому входу арифметического устройства и к входам телевизионных передающих камер, выход одной из которых подключен к второму входу

арифметического устройства, выход второй телевизионной передающей камеры подключен через нормирующий усилитель к третьему входу арифметического устройства, два выхода которого соединены через

логические усилители с входами второго арифметического устройства, к входу второго арифметического устройства подключены последовательно амплитудный анализатор, второй нормирующий усилитель, устройство формирования полного видеосигнала, второй вход которого соединен с четвертым входом узла синхронизации, пульт управления, первый выход которого соединен с входом видеоконтрольного устройства и входом узла памяти, а второй выход соединен с вторым входом амплитудного анализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно снабжен окуляром, фокальная плоскость которого совмещена с фокальной плоскостью объектива, фазовращателем Фарадея, соединенным через генератор тока с пультом управления, расположенным на оптической

оси за окуляром, призмой Фостера, расположенной за фазовращателем Фарадея по оптической оси, двумя оптическими системами изображений, при этом призма Фостера ориентирована перпендикулярно

входной гранью к оптической оси объектива, оптические оси систем образования изображений совпадают с нормалями выходных граней призм Фостера, мишени телевизионных передающих камер расположены в фокальных плоскостях соответст вующих оптических систем образование изображений.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для поляриметрических исследований протяженных космических объектов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Введение в поляровизор объектива, призмы Фостера и двух оптических систем образования изображения позволяет повысить надежность его приемной-части и использовать в качестве сменного модуля на стандартных телескопах без изменения их оптической схемы. 1 ил.