Параболический коллиматор и способ его изготовления Советский патент 1936 года по МПК G02B27/30 

Коллиматор, служащий для получения параллельного пучка лучей, обычно осуществляется в виде астрономического объектива, в фокусе которого расположена светящаяся точка или щель.

Так как всякий объектив обладает вторичным спектром, то в действительности из коллиматора может выйти параллельный пучок лучей лишь для некоторых двух длин волн, остальные же лучи образуют либо сходящиеся, либо расходящиеся пучки. Во многих случаях исследований такая непараллельность выходящего из коллиматора пучка приводит либо к ощибкам, либо к снижению чувствительности. Кроме того, объектив коллиматора является дорогим изделием, а размеры его ограничиваются однородностью стекла и светосилой хорошо исправленного объектива, которая не может быть значительно повышена против норм, существующих для астрономических объективов.

При замене объектива коллиматора зеркалом, которое будет совершенно свободно от всякого хроматизма, аберрации на оси будут отсутствовать при значительной светосиле коллиматора, что равносильно увеличению диаметра при заданном фокусном расстоянии, т. е. габарите прибора. Изготовление зеркала вместо равновеликого объектива оказывается работой значительно более простои и дешевой, а оптическая неоднородность стекла не лимитирует размеров такого зеркала.

Зеркало предлагаемого коллиматора представляет собою часть параболоида, выкроенного так, что верщина параболоида вынесена за край зеркала, с целью получения параллельного пучка лучей одновременно для лучей всех длин волн.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает проекцию параболоида для изготовления зеркального коммутатора; фиг. 2-ход лучей в коллиматоре; фиг. 3- то же при двух зеркалах; фиг. 4-схему гониометра.

Технологический процесс изготовления таких зеркал для коллиматоров уже успешно опробован на заводе ЛОИЗ и сводится к следующему (фиг. Т). Стеклянный или металлический диск А отжигается до той степени освобождения натяжения, при которой можно подвергать его распиловке или згсверловке, не вызывая при этом деформации поверхности более 0,05 - реороо мм ° диск шлифуется и полируется в форму первоклассного параболоида при контроле уже существующих методов оптического исследования. Верщина параболоида А оказывается в точке С. После изготовления параболического зеркала А

из него высверливаются три или четыре зеркала Б, каждое из которых является частью пароболоида и имеет вершину, вынесенную за край зеркала в точку С. Если качество отжига диска Л внушает некоторые опасения, то полезно перед началом работ засверлить на некоторую глубину канавки вокруг зеркал/5с обеих сторон диска и тем в еще большей степени уменьшить возможность последующих деформаций.

Схема зеркального коллиматора изображена на фиг. 2, где В-зеркало, С-вершина параболоида, С5-оптическая ось, 5-фокус зеркала В, в котором помещается светящаяся точка, щель или мира. Комбинация двух таких зеркал представляет собою коллиматор и трубу и позволяет производить оптические исследования в строго параллельном пучке для любь1х длин без необходимости каких-либо перефокусировок установки.

Такая схема изображена на фиг, 3, где 5-источник света, а i-его изображение, свободное от аберраций и хроматизма.

Особый интерес представляет применение описанного выше зеркала в гониометре.

В точном гониометре главным источником ошибок, как это показывает практика, является вторичный спектр объективов и связанная с ним необходимость перефокусировок либо наблюдений : параллаксом и при непараллельности пучка, проходящего через призму. Поэтому, при измерении показателей преломления стекла на гониометре результаты отдельных измерений расходятся на величины, значительно ббльшие тех, которые могут быть объяснены ошибками лимба.

В зеркальном гониометре труба с зеркалом должна быть неподвижной, а столик с лимбом вращается относительно трубы, так как всякое перемещение зеркальной системы может вызвать смещение зеркала и внести ошибку в отсчет. Поэтому гониометр предлагается снабжать изготовленным по предлагаемому способу зеркалом. Гониометр (фиг. 4) заключает в себе вращающийся лимб и столик А с отсчетным приспособлением, измеряемую призму С с углом около 30 и с посеребренной поверхностью, диагональное плоское зеркало и автоколлимационный окуляр.

Метод измерения углов призмы и показателей преломления аналогичен методу гониометра Яббе, однако, данный гониометр свободен от ошибок гониометра Лббе, связанных с хроматизмом объектива трубы. Поверка параллельного пучка проверяется по автоколлимации с помощью плоского эталона. Светосила трубы Т может быть без особых затруднений доведена до 1:8.

Предмет изобретения.

1.Параболический коллиматор, отличающийся тем, что вершина параболоида вынесена за край зеркала с целью получения параллельного пучка лучей одновременно для лучей всех длин волн.

2.Способ изготовления коллиматора по п. 1, отличающийся тем, что из стеклянного или металлического диска, лишенного путем термической обработки внутренних натяжений изготовляют параболическое зеркало, из которого затем вырезают зеркала для коллиматора таким образом, чтобы вершина параболоида враш,ения оставалась вне вырезанной части.

Фип5

.

ФигЗ

T-7W.