ВСЕСОЮЗНАЯ II IMTEi'iVjSO- ^.^' ^' ГЕХКИ^.Еа.ЧЯ ^^ Советский патент 1965 года по МПК G01R33/32 

Известные устройства для измерения слабых локальных магнитных полей в атмосфере Солнца, содержащие башенный телескоп, спектрограф, магнитограф, позволяют одновременно измерять продольную составляющую только на одном уровне в. атмосфере Солнца.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлен двухканальный спаренный магнитограф, каждый канал которого содержит один фотоумножитель и дополнительную схему модуляции с обратной оптико-электромеханической связью, а в спектрографе установлены дополнительные зеркала. Это позволяет одновременно исследовать магнитные поля на двух уровнях атмосферы Солнца, проводить измерения переменной составляющей модулируемого света, значительно повысить точность определения положения исследуемой области на Солнце.

Для использования света, отражаемого от полированных щечек входной щели спектрографа, установлен монохроматический гид.

На фиг. 1 представлена оптическая схема двухкамерного спектрографа, служащая для нитання спаренных магнитографов и монохроматического гида; на фиг. 2---блок-схема магнитографа.

щели выполнены полированными, а плоскость щели установлена под углом к световому нотоку от телескопа.

Свет, отраженный от входной щели, с помощью вспомогательного зеркала 2 направляется в интерференционно-поляризационный фильтр 3. Для одновременного исследования двух спектральных лииий с помощью двух выходных щелей 4 в обьгчную схему диффракционного спектрографа - коллиматорное зеркало 5 (F 10 м), диффракционная рещетка 6, камерное зеркало 7 (F 10 м) - введены дополнительные камерное 8 и новоротное 9 зеркала.

Блок-схема собственно магнитографа аналогична для обоих каналов измерения (см. фиг. 2). Перед выходной щелью 4 спектрографа установлены плоскопараллельные стеклянные пластинки 10 и // и кристаллический

светомодулятор (кристалл 12 фосфата аммония и поляроид 13). Пластинка 11 при номощи поляризованного реле 14, питающегося от генератора низкочастотного напряжения 15, качается с частотой 9 гц, перемещая с той же

частотой снектр относительно выходной щели 4. Амплитуда колебаний и толщина пластинки выбираются такими, чтобы при симметричном расноложении используемой спектральной линии относительно выходной щели

то другое крыло линии. Время перебрасывания крыльев на порядок меньше времени нахождения данного на щели.

При симметричном расположении линии относительно выходной щели спектр интенсивности света не содержит частоты, равной частоте качаний (9 гц). Если же линия вследствие эффекта Допплера или других причин сместится, то в интенсивности света, а следовательно, и в токе фотоумножителя J6 появится переменная составляющая с частотой колебаний пластинки и (9 гц). Постоянная составляющая фототока поступает на регистратор 17 (ЭППВ-60). Переменный сигнал после усиления предусилителем 18 и усилителем 19, настроенным на частоту качаний, и синхронного детектирования 20 подается на регистратор лучевых скоростей 21.

Синхронизирующее напряжение на синхронный детектор 20 подается от генератора низкочастотного напряжения 15. Регистратор лучевых скоростей 2J является одновременно элементом следящей системы. Сельсин 22, электрически связанный с сельсином 23, укренленным на одной оси с электродвигателем самописца-регистратора 21, поворачивает нлоскопараллельную стеклянную пластинку 10 так, чтобы линия спектра вернулась в исходное положение. Регистратор лучевых скоростей служит также для калибровки магнитографа.

При наличии магнитного поля спектральная линия расщепляется и разность интенсивностей зеемановских компонент Б каждом крыле линии пропорциональна величине магнитного поля. Пропускание то одной, то другой зеемановской компоненты осуществляется с помощью кристаллического светомодулятора, для чего на кристалл 12 подается напряжение 4,6 кв с частотой 510 гц от генератора 24.

Фаза сигнала поля от одного крыла линии противоположна фазе сигнала от другого крыла. Поэтому при симметричном положении линии относительно щели 4 после фотоумножителя 16 нолучают сигнал частоты 510 гц, фаза которого меняется на П с удвоенной частотой колебаний. Этот сигнал усиливается предусилителем 18 и усилителем 25, настроенным на частоту 510 гц.

Разложение такого сигнала в ряд Фурье показывает, что основная мощность сигнала (около 90%) сосредоточена в частотах со + Q и со - Q, где со - частота напряжения на кристалле, а Q - частота качаний. Поэто му, чтобы при усилении сигнал не был сильно искажен, резонансная кривая узкополосного усилителя 25 имеет плоскую вершину Af 40 гц, а полоса резонансной кривой на уровне 0,7 составляет около 80 гц.

Фазовая демодуляция сигнала производится при помощи поляризованного реле 26, питающегося от генератора 15 через фазовращатель 27, после чего сигнал с частотой 510 гц поступает на синхронный детектор 28 и самописец 29 (ЭПП-09).

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения слабых локальных магнитных полей в атмосфере Солнца, содержащее башенный телескоп, спектрограф, магнитограф, отличающееся тем, что, с целью одновременного исследования магнитных полей на двух уровнях атмосферы Солнца, измерения переменной составляющей модулируемого света и повышения точности определения положения исследуемой области на Солнце, Б нем установлен двухканальный спаренный магнитограф, каждый канал которого содержит один фотоумножитель и дополнительную схему модуляции с обратной оптикоэлект омеханической связью, и в спектрографе установлены дополнительные зеркала.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования света, отражаемоГО от полированных щечек входной щели спектрографа, установлен монохроматический гид.

Фиг.

Ю и 12 }3п