Газовый интерферометр Советский патент 1942 года по МПК G01N21/45 G01B9/02 

За последние годы газовые интерферометры находят все большее техническое применение, причем техника предъявляет различные, подчас противоречивые требования к конструкции интерферометров. Так, для полевых работ или для работ в шахтах необходим весьма портативный интерферометр, имеюш.ий малые размеры. Это важно как для большего удобства в обраш,ении и переноске, так и для уменьшения влияния изменений температуры. С другой стороны, для многих технических применений необходимо иметь газовые интерферометры большой чувствительности.

Универсальный интерферометр должен иметь большую точность при возможно малых габаритных размерах. Уменьшение габаритных размеров интерферометра укороченного типа достигнуто путем применения автоколлимационной схемы, т. е. прохождения света через кювету два раза.

Предметом изобретения является газовый интерферометр, габаритные размеры которого в два раза меньше, а чувствительность в шесть - восемь раз больше, чем в 50-сантиметровом интерферометре.

Газовый интерферометр построен по автоколлимационной схеме, обеспечиваюшей четырехкратное прохождение света через рабочую камеру. Для этого в нем сферическая поверхность, имеющая ряд параллельных зеркально отражающих полос с прозрачными промежутками между ними, расположена впереди рабочей камеры, а сзади рабочей камеры установлено плоское зеркало.

Кроме того, камеры - рабочая и компенсационная - с целью получения двух систем интерференционных полос, смещающихся в поле зрения в разные стороны, разделены на четыре секции, из которых каждые две секции, накрест лежащие, соединены между собой.

Примерная форма выполнения газового интерферометра представлена на фиг. 1, где показана оптическая схема интерферометра. На фиг. 2 показан разрез газовой кюветы; на фиг. 3 - вогнутое зеркало с зеркально отражающими полосками и на фиг. 4 - схема газового компенсатора.

Свет от источника 1 (фиг. 1) линзой 2 проектируется на щель 5; отсюда расходящийся пучок света, отражаясь от полупрозрачного зеркала 4, проходит через воздушный компенсатор 5 и через зеркало 6. По вогнутой поверхности зеркала 6 нанесены четыре металлические отражающие полоски, как это показано на фиг. 3. Пучок света от щели 3 проходит через середину зеркала 6 (указан пунктиром кружок в промежутке между средними отра-жающими полосками на фиг. 3). После этого свет расходящимся пучком проходит через кювету 7, отражаясь от зеркала 8, снова проходит через кювету 7 и падает на вогнутую поверхность зеркала 6. Здесь свет отражается от металлических полосок и идет обратно четырьмя отдельными сходящ,имися пучками, которые проходят через кювету, отражаются от зеркала 8, снова проходят через кювету, через среднюю прозрачную часть зеркала 6, компенсатор 5 и полупрозрачное зеркало 4 и сходятся в линию перед цилиндрическим окуляром 9, который для наблюден1гя интерференционной картины. Бипризма 10 применена для уменьшения видимой щирины внутренней перегородки кюветы.

Газовая кювета 7 имеет две внутренние перегородки, образующие четыре секции а и b (фиг. 2), причем секции, обозначенные одинаковыми буквами, соединены между собой так, что в них всегда сохраняется одинаковый состав газа и одинаковое давление.

Компенсатор 5 состоит из кюветы // с четырьмя попарно накрест соединенными секциями, камеры /2 с поршнем J3 и соединительных трубок 14 и 15 с краном 16.

При движении порщня 13 при закрытом кране 16 создается перепад давления в соответствующих секциях кюветы, что вводит компенсирующую разность хода между интерферирующими пучками и приводит интерференционные полосы к нулевому положению. Кран 16 служит для выравнивания давления в секциях компенсатора при проверке нулевого отсчета компенсатора.

При рассматривании поля зрения через цилиндрический окуляр видны две системы интерференционных полос, каждая из которых получается в результате интерференции четырех пучков. При изменении состава газа в одной паре секций кюветы 7 или при движении порщня 13 компенсатора нижняя и верхняя системы интерференционных полос смещаются одна относительно другой в противоположные стороны.

Увеличение чувствительности прибора получается вследствие четырехкратного прохождения кюветы и применения кюветы с четырьмя секциями, что удваивает величину смещения полос, а также применения четырех щелей, что дает увеличение точности установления момента компенсации в полтора-два раза.

Предмет изобретения

1.Газовый интерферометр с применением для автоколлимации вогнутой сферической поверхности, снабженной рядом параллельных зеркально отражающих полос, о тли чающийся тем, что с целью повышения точности отсчета путем достижения четырехкратного прохождения света через рабочую камеру, сферическая поверхность 6 расположена впереди рабочей камеры и имеет прозрачные промежутки .между зеркальными полосками, а за ка.мерой установлено плоское зеркало 8.

2.Форма выполнения интерферометра по п. 1, отличающаяся тем, что с целью получения двух систем интерференционных полос, смещающихся в поле зрения в разные стороны, камеры-рабочая и компенсационная - разделены на четыре секции, из которых каждые две, накрест лежащие, соединены между собой.

3.Форма выполнения интерферометра по п. 1-2, отличающаяс я применением бипризмы, с целью устранения видимости межсекционных перегородок камер.

rii

4- б

/О.

о

а

ч

/

. 8