Сканирующий интерферометр Советский патент 1976 года по МПК G01B9/02 G01J3/26 

припаивают фланцы. Материалом фольги может служить латунь, фосфористая бронза или берилиевая бронза, обладающие высокими упругими свойствами. Гофрированный цилиндр допускает закручивание одного фланца относительно другого на угол в несколько десятков градусов. Величина угла зависит от толщины фольги и от числа гофров. Окрученный цилиндр имеет форму однополосного гиперболоида, прямолинейными образующими которого являются гофры. Гофры остаются прямолинейными в пределах упругой деформации. При этом диаметр средней части цилиндра изменяется за счет больщой деформации средней части гофра в поперечном сечеНИИ. Все гофры деформируются одинаково. Изменение диаметра цилиндра сопровождается изменением длины цилиндра и при закреплении одного из фланцев обеспечивается аксиальное перемещение другого.

Сканирующий интерферометр работает следующим образом.

Оптическое излучение, попавщее в интерферометр, испытывает многократное отражение между неподвижным зеркалом 1 и подвижным зеркалом 2, возвратно-поступательное перемещение которого приводит к изменению разности хода составляющих излучения. Будучи установленным на подвижном фланце 3 упругого гофрированного цилиндра 4 зеркало 2 перемещается под воздействием привода 6 (например, линейного электромагнитного привода). Поступательное движение подвижного фланца 3 возникает при преобразовании его вращательного движения за счет скручивания упругого гофрированного цилиндра 4 относительно его конца, имеющего неподвижный фланец 5. Возвратное перемещение подвижного фланца 3 с зеркалом 2 осуществляется либо изменением направления действия исполнительного механизма привода 6, либо под действием упругой реакции гофрированного цилиндра 4 при прекращении на это время действия привода 6. Перемещение от линейного привода можно передавать гибкой связью при помощи тросика, одним концом закрепленного на наружной поверхности подвижного фланца, а другим - на исполнительном органе привода.

Вредным воздействием вибрационных помех на подвижное зеркало интерферометра, приводящим к снижению точности измерений, является смещение подвижного зеркала под их действием, главным образом, аксиальное. Выигрыщ в виброустойчивости одного типа интерферометра по сравнению с другим типом имеет место в том случае, когда при равных воздействиях Р п q смещение от воздействия q меньще (фиг. 2). Такой выигрыщ характерен для предлагаемого сканирующего интерферометра но сравнению с прототипом. Вибрационная помеха, действующая на подвижный фланец гофрированного цилиндра по другому направлению, кроме аксиального, не вызывает аксиальных смещений. Например, вибрация q (ф.иг. 2) стремится переместить подвижный фланец в радиальном направлении, а создаваемые ею крутящие моменты , которые приводили бы к аксиальному смещению, имеют противонолож«ое направление и взаимно компенсируются. Причем вследствие цилиндрической формы гофрированного цилиндра радиальное смещение у предлагаемого интерферометра также меньще, чем аналогичное смещение у прототипа при равных площадях сечения. Аксиальная вибрация q раскладывается на составляющие по двум направлениям: радиальному-р qtgy и вдоль гофра - /. Составляющая / является сжимающей силой и не может привести к заметным аксиальным сдвигам, вследствие больщой величины сопротивления сжатию и устойчивости металлического гофрированного цилиндра. Аксиальное перемещение вызывает составляющая р, которая образует крутящий момент , действующий в одном направлении с полезным моментом . Следовательно, при действии на сравниваемые интерферометры полезной силы Р и вибрации q аксиальное перемещение вызывают: у прототипа - Р VI q, а в случае предлагаемого интерферометра -Р и , т. е. во втором случае смещение в tg-y раз меньше, так как для малых перемещений 45°, т. е. . Например, для перемещений порядка 0,1 мм (параметр сканирующих интерферометров Фабри-Перо) достаточно повернуть подвижный фланец гофрированного цилиндра реальных размеров примерно на 3°, т. е. tgv 0,05. Поэтому виброустойчивость предлага-. емого интерферометра более, чем на порядок, выще, чем у прототипа и тем выще, чем меньще перемещение.

Формула изобретения

Сканирующий интерферометр, содержащий одно неподвижное зеркало и второе зеркало, связанное со средством для его периодического перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к вибрационным помехам, он содержит упругий гофрированный цилиндр с продольными гофрами, соединенный на концах с двумя фланцами, к одному из которых прикреплено зеркало интерферометра, причем фланец с зеркалом связан со средством перемещения, а другой фланец жестко закреплен.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.«Приборы для научных исследований, 1966 г., № 11, стр. 191.

2.ПТЭ. 1967, № 4, стр. 235 (прототип).