Теневой прибор Советский патент 1976 года по МПК G02B27/38 

Изобретение относится к оптическим приборам для гидродинамического исследования и предназначено для исследования прозрачных неоднородностей в потоках жvtдкocти, Известна оптическая схема для исследования неоднородностей оптически прозрачных сред, в которой приемный блок составляет прямой или острый угол с, направлением излучения от осветительного блока (Влеевское рассеяние света) L1J , В таком устройстве можно исследовать неоднородности, масштаб которых меньше длины волны используемого света. Известен теневой прибор, содержащий осветительный и приемный блоки, который имеет параллельный ход лучей осветителя и масштаб исследуемых неоднородностей в нём не превосходит размеров оптических деталей, виньетирующих луч осветителя . Цепь изобретения - расширение масштабоа исследуемых неоднородностей без увеличения .размеров источника света и оптических деталей. Достигается это тем, что в известном Iтеневом приборе оптическая ось приемного блока ориентирована относительнооси осветительного блока под углом в пределах индикатриссы светорассеяния вне прямого луча. Такое расположение осветительного и Приемного блоков равнопенно увеличению iразмеров щелевого источника света, юп которого выполняет прямой луч, осветитЬля, рассеянный на микронеоднородностях среды. На чертеже представлена схема тенФвого прибора. / / Коллимированный световой пучок от лазера 1 ориентирован под углом к onT iecкой оси приемного блока 2 а пределйх индикатриссы светорассеяния исследуемой среды 3 вне луча лазера. В данном случае этот угол равен прямоглу. Ось лазера оптически сопряжена с помощью объектива при«емного блока 4 с плоскостью визуализирующей диафрагмы (шлирного ножа) 5. В этой Iплоскости располагают абсорбционный клиновой светофильтр для компенсации градиента яркости вдоль изображения луча лазеры. Приемный блок снабжен также экраном 6 для наблюдения теневой картины.

Работает прибор следующим образом. Луч лазера 1 зондирует заданную область исследуемой среды 3. Рассеянный микронеомнородностями (взвесями): свет лазера служит щелевым источником с шириной, равной диаметру луча лазера, и длиной, определяемой мощностью излучения и коэффициентом ослабления среды 3. Рассеянный свет воспринимается объективом 4 приемного блока 2 и, пройдя визуализирующую диафрагму 5 и клиновый светофильтр, образует на экране 6 равномерно освещенную теневую картину. Возникновение неоднородностей (адиента оптического показатпля преломления) в среде мелоду лучом лазера 1 и приемным блоком 2 ведет к перераспределенлю освещенности в теневой картине что позволяет их наблюдать и регистрироват Расстояние от оси лазера 1 до приемного блока 2 определяется масштабами неоднородностей среды.

Масштабы неоднородностей, регистргтруемые в естественных водоемах при исследоваЯии обтекания гидротехнических сооружений предлагаемым теневым прибором, достигают метра и более при использовании лазера с энергией в импульсе в доли джоуля. Это более чем на порядок превосходит измерение оптических деталей и поля визуализации известными теневыми приборами.

Формула и 3 о б р е Т е и и я

Теневой прибор, содержащий осветительный и приемный блоки, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения масштабов исследуемых неоднородностей, . опткческая ось приемного блока ориентиро нана относительно,оси осветительного блока под углом в пределах индикатриссы светорассеяния вне, прямого луча.

. Источнжи информации, принят1.-.е во внимание при экспертиоо:1.Ланясберг Г. С. Оптика , М., 1П57,

2.Васильев Л. Л. Геневые NdSToa. , М., 1968.

/

V

--J