Мессбауэровский спектрометр с лазерным интерферометром для абсолютного измерения скорости относительного перемещения Советский патент 1981 года по МПК G01N23/00 G01N24/00 

свет-очувствлтельных элемеетюв, (раанесвнных на расстояние, меньшее, чем расстояние между интерференциокрыми полосам;и. Блок регистрации интерферендион.ных полос выполнен по .схеме С-трилгер1а, входы R к С KOTOipoTo соединены с разделительными выходами оветочув-стВИтельных элементов. Система зеркал выполнена в виде двух прямоугольных TipexinpaiHHbix тризм, составленных так, что гипотенузная грань одной щризмы соприкасается с катетной гранью другой. На гипотенузной грани нанесено 50%-ное отражающее покрытие, а на с,меж,ных катетных гранях гаризм - 100%-ное отражающее покрытие.

На фиг. 1 лриведбна схема меосбауэровского спектрометра; на фиг. 2 - схема системы зеркал в ввде :п|ризмы.

Ст1-ектрамет1р (фиг. 1) состоит из электродаснамического привода (вибратора) 1, на котором укреплено подиижное зеркало 2, гене|ратора низкочастотного сигнала 3, блока обратной связи 4, блока памяти 5 с адресным и арифметическим регистрами, программного уст1ройст1ва 6, ,гелий-неО(НО вого лазера 7, интерференционной иризмы 8, фокуоирующей линзы 9, фото1П1р1Ие1мника 10, блока регистрации интерференционных полос И, источников резОНаюсного гам(М1а-излучения 12, поглотителя 13, блока детектирования гамма-квантов 14, усилителя-ддаК|р;ими;натора гамма-квантов 15. Фотаприемниж вьшолиен в виде двух фотоэлементов с прямоугольными чувствительны1М;н О|бласТЯ1МИ.

Предлагаемое устройство ра ботает следующим oi6pa3QM.

Источник резонансного излучения 12 щриводится в движение электродинамическим, .цриводом 1 относительно покоящегося поглотктелЯ 13, блок детектирования 14 регистрирует поток гамма-квантов за поглотителем, усилитель-дкскриминатор 15 выбирает нуЖ1Ные гамма-кванты и передает образующиеся в нем электрические импульсы в блок памяти 5(А). Закон перемещения .всточиика задает генератор ниэкочастотнаго сигнала 3, а блок об|ратной связи 4 позволяет обработать заданное щижьуше. г высокой точностью. 1Мон10Х|роматический хогерентный пучОк света, исгоуокаемый лазером 7, отроходя через пр.иэму интерферометра, диагонали которой являются полупрозрачным зеркалом (см. фи1г. 2), делится на два луча. Оди1Н луч, орра;жаясь от лра1Ш щризмы, падает на фотаприемник 10, другой, поворачи1вая1сь в тризме я а 90°, отр-ажа&тся зеркалом 2, укршленным на приводе 1. Оба луча, фокуаируя1сь линзой 9, (при совмещении, О1бразуют в плоокюсти фотоприемяика интарфе|ренци1онную картину в виде чередующиеся, темных и Светлых пойос, возникающую за счет оптической разз 01сти хода в. двух клечах внтерферометра. Если подвижное зеркало ойновременно с

источником резонаисного излучения приходит в движение, то инте;рференционнЫе полосы, де рамещаясь по (фотопряемнику, на его сигналы, частота следования которых IB любой момент времени соответствует скорости перемещения источника таММа-резонаясного излучения.

Схема регистращии полос 11 вьшолнена таким образом, что И1мпульсы, соответствующие интерференционным полосам, поступают в блок памяти лищь в том случае, если полоса проходит через оба светочувствительных элемента. Эти импульсы с помощью адресного и арифметического региCTipOB, накаплвдаются в блоке памяти 5(Б). Таивм Образом, спектрометр одновременно со снятием гамма,-резонанснаго спектра позволяет снимать калиброванный спектр, являющийся истинной функцией

Пе,ремещения.

Схема выполнения 1системы в виде единого блока-призмы показана на фиг. 2. В этой призме на плоскостях ВГДЕ и ВЖЗГ нанесены 100%-иы1е отражающие

покрытия, а на плоскости ВГИК - 50%ные. Такое выполнение улучшает помехозащитность устройства от всякого рода вибраций.

Конструкция предложенного опектрометра о;беспечивает линейную зависимость градуиррва.нной характе|ристик|И от скорости

пе|ремещен,ия даже лри очень малых 3 начеииях скорости относительного перемещения.

Предлагаемый спектрометр поз воляет

проводить исследования на резонансных переходах, напри мер, таких как Ge, , лишня поглО|Щения KOTOipbix лежит вблизи cKQpocTHoro вуля, с использованием метода абсолютной градуировки скоростной

.

Формула изобретения

1. Мессбауэ-ровский спектрометр с лазерньш интерферометром для абсолютного измерен,ия скорости отнооителышто перемещения, содержащий систему зеркал и укрепленные на оси элехтродинамического привода подвижное зеркало я источник га;ммаквантов, Поглотитель гамма-1К1вантов, блок памяти, соединенный входами соответств-енно с блоком репистрации интерференционных Д1ОЛОС, усилителем-дискриминатором гамма-кв антов, генератором низкочастотных 1си1гнало1в, подключенным выходом к электродинамическо-му цриводу, и фотоприемник, отличающийся тем, что, с 1Хелью повьшеяия ToqHOiCTH из1мерений в области малых скоростей, фотоирнаемник выполней в виде двух светочувствительных элементов, разнесеняых на расстояние, м-еньшёе, чём р асстояиие между интерфереиционными полосами, при этом блок регистращий йнтерфе|ревЦ|ИОнных полос вьшол,нен по схеме С-трИ1тера, входы / и С которого соединены с (разделыньлми выходами .светочувстаителкных элементов.

2. Мессбауэровокмй icneKTpiOMexp по п. 1, о тли чающийся тем, что, с целью повы шениЯ помехозащищенности устройства, система зеркал выполнена .в аваде двух рря.моугольных црехлранных иризм, ооставлениых так, что гипотенузная прань одной Приамы соприкасается ic катетной гранью другой, причем яа гипотенузной грани нанесено 50%-ное отражающее покрытие, а нл смещенных катетных гранях щризм - 100%-ное отражающее поьфытие.

Источники иеформаищи, принятые во внимание ири экспертизе:

1.Rev. Sci Instr., 1965, 36 № 12.

2.I. G. Corgrove R. L. Collins «NucL, Instr, Meth, 1971, 95, 269-274 (прототип).

.Z