Устройство для определения главных показателей преломления кристаллических веществ

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ НИЯ ГЛАВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОТЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, содержащее камеры для иммерсионных жидкостей, образованные нижней и верхней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения пределов измерения и повьшения чувствительности измерений, камеры для иммерсионных жидкостей выполнены в виде кольцевого призматического паза, образованного нижней. пластиной и скошенным краем верхней пластины, прилегающих друг к другу причем на нижней пластине посредине кольцевого призматического паза нанесена круговая риска.

сОюз сОветсних социмистичБсних

РЕСПУБЛИН

° (19) аг> з агг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРстВенный номитет сссР по дклАм изоБ етений и отнг ытий (21) 3586879/:l8-25 (22) 04.05.83 (46) 07 . 1 1.84 . Бюл. Ф 4 1 (72) Г.В. Серебряков, Л.N. Щитченко и Н.Ф. Цманбаева (71) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (53) 535.24(088.8) (56) Фекличев В.Г. Диагностика минералов. И., "Наука", 1975, с. 294295.

2. Авторское свидетельство СССР

В 857800, кл. G 01 N 21/41, 1981 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, содержащее камеры для иммерсионных жидкостей, образованные нижней и верхней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения пределов измерения и повьппения чувствительности измерений, камеры для иммерсионных жидкостей выполнены в виде кольцевого призматического паза, образованного нижней. пластиной и скошенным краем верхней пластины, прилегающих друг к другу, причем на нижней пластине посредине кольцевого призматического паза нанесена круговая риска.

1122935

2. Устройство по и. 1, о т л и- пластина скошена под углом 30-60о ч а ю щ е е с я тем, что верхняя к ее основанию.

Изобретение относитя к области минералогического. анализа и может быть использовано для диагностики минералов путем определения главных показателей преломления кристапли- 5 ческих веществ теодолитно-иммерсионным методом.

Известны .устройства ППМ-1 и ППИ-2 для определения главных показателей преломления минералов, содержащие иммерсионную камеру, кристаллодержа- тель с лимбом и кристалл-рефрактометр. Для определения. главных показателей преломления исследуемое зерно и эталонный кристалл вводят в иммерсионную камеру и добиваются уравнивания показателей преломления исследуемого минерала и эталона.

Равенство показателей преломления находят по полоске Бекке или же по методу фокального экранирования.

Определяют показатель преломления минералов по графику зависимости показателя преломления эталона от углов его поворота. Устройства мон- 25 тируются на столике микроскопа (1) .

Однако в этих устройствах диапазон измеряемых показателей преломления ограничен небольшим и наименьшим показателями кристалл-рефракто- 3п метра. Кроме того, отчет может содержать ошибку, полученную при сравнении показателя преломления жидкости и кристалла. !

Наиболее близким по технической 35 сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения главных показателей преломления кристаллических веществ, включающее камеры для иммерсионных жидкостей, 40 образованные нижней и верхней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель. Кристалл закрепляется на держателе, а камеры, за" полненные жидкостями, поочередно 45 подводятся к держателю посредством вращения дисков. Использованные ,жидкости извлекаются из зазора между дисками фильтровальной бумагой

Устройство монтируется на столике микроскопа (2) .

Недостатком известного устройства является ограниченность предела измерений показателя преломления и низкая чувствительность определений с помощью кристалл-рефрактометра.

Целью изобретения является расширение пределов измерения показателя преломления и повышение чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения показателей преломления кристаллических веществ, включающем камеры для иммерсионных жидкостей, образованные верхней и нижней пластинами из оптического стекла, и кристаллодержатель, камеры для иммерсионных жидкостей выполнены в виде кольцевого призматического паза, образованного нижней пластиной и скошенным краем верхней пластины, прилегающих друг к другу, причем на нижней пластине посредине стороны кольцевого призматического паза нанесена круговая риска.

Кроме того, верхняя пластина скошена под углом 30-60 к ее осноо ванию.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2— то же, вид сбоку.

Устройство для определения главных показателей преломления кристаллических веществ содержит нижнюю I и верхнюю 2 прозрачные пластины, имеющие форму круга, которые плотно прилегают друг к другу, причем на нижней пластине 1 посредине стороны кольцевого призматического паза, образованного нижней пластиной и сплошным краем верхней пластины, нанесена кольцевая риска 3. Для закрепления исследуемого кристалла 4 служит кристаллодержатель 5.

11229

Устройство работает слецующим образом.

Прибор устанавливается на столике микроскопа так, чтобы риска 3 располагались сбоку у края поля зрения. Иммерсионные камеры, имеющие форму треугольника., заполняются иммерсионной жидкостью. Свет от осветителя преломляется в системе двух призм, образованных каплей жидкости. 10 и скошенным краем верхнего диска.

Благодаря этому риска 3 в поле зрения смещается к центру от своего первоначального положения на определенное расстояние. Беличину этого смеще- 15 ния измеряют окуляр †микрометр. По номограмме, заранее отградунрованной для данного прибора, определяют показатель преломления иммерсионной жидкости. 20

Для того, чтобы определить значение главных показателей преломления кристалла, его необходимо прикрепить к кристаллодержателю 5. Пространство между диском 1 и 2, образующее им- 25 мерсионные камеры, заполняют иммерсионными жидкостями с различными показателями преломления. Затем кристалл 4, прикрепленный к кристаллодержателю 5, поочередно вводится в им- мерсионные камеры до тех пор, пока не будет установлено равенство по1 казателя преломления жидкости .и изучаемого кристалла. Равенство показателей преломпения устанавливают по полоске Бекке. Установив равенство показателей, определяют значейие показателя преломления жидкости.

Для этого фиксируют окуляр-микрометром положение риски 3 в-поле зрения. О

Удаляют иммерсионную жидкость фильтровальной бумагой и вновь оп,ределяют положение риски. По величине смещения риски с помощью номограммы, заранее отградуированной для данного прибора, определяют показатель преломления иммерсионной жидкости и тем самым и исследуемого кристалла.

Диапазон измеряемых показателей преломления зависит от величины преломляющего угла призмы. "уменьшение угла призмы увеличивает диапазон измеряемых показателей преломления, а увеличение — уменьшает 55

его, но точность при этом возрастает.

Так для g = 45 измеряются покао затели преломлени- в диапазоне 1,3135 ф

1,93. Если угол уменьшить например до 20, то измеряются пока затели

Q преломления в диапазоне от 1,0 до ?, 78, однако точность измерения соответственно будет примерно втрое меньше.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства открывается возможность расширения диапазона измерений показателя преломления за счет изменения преломляющего угла призмы. Б известных устройствах такое расширение невозможно, поскольку оно определяется наибольшим показателем преломления используемого в кристалл-рефрактометре минерала (для сидерита это 1,875). Что же касается чувствительности определений, то погрешность измерений в предлагаемом устройстве не более

+0,001 или даже несколько ниже.

Для показателя преломления 2,0 эта о ошибка при угле призмы 0(. = 50 может доходить до +0 0006, при о С = 35 до + 0,0009 и при о = 20 до + 0,0016. Такая чувствительность считается высокой, при работе с кристалл-рефрактометром погрешность определении доходит до +0,002-0,003.

Для измерения показателей преломления высокопреломляющих минералов, например алмаза или муассанита, показатели преломления равны

2,418 и 2,655-2;697. Известные устройства, содержащие кристалл-рефрактометр, уже непригодны, так как они способны и определять максимальный показатель преломления 1,875. Поэтому предлагается удалить кристаллрефрактометр, а вместе него использовать призматический паз, с помощью которого возможно измерение практически любых показателей преломления жидкостей или сплавов. Последние используются в тех случаях, когда необходимо измерять показатели преломления минералов .выше 2,06, посколь-. ку таких жидкостей не существует приходится прибегать к легкоплавким сплавам.

Удалив кристалл-рефрактометр и применение. для этой цели призматический паз, практически совмещают камеры для иммерсионных жидкостей с рефрактометром, причем вместо отдельных камер изготовляют одну . сплошную кольцевую камеру, выполненную в форме призматического nasa.

1122935

Составитель С.Голубев

Редактор В.Иванова Техред Л.Микеш Корректор О.Луговая

Заказ 8129/35

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Это позволяет определять показатель преломления жидкости и вводимого в нее исследуемого минерала практически в любой точке окружности кольцевой камеры-призмы, т.е. весьма 5 оперативно и производительно. Капля жидкости вводится в полость призмы и удерживается там в силу капиллярных свойств, не смешиваясь с соседней каплей, несмотря на отсутствие перегородки между ними, необходимость в которой отпадает. С помощью фильтровальной бумаги эти капля жидкости может быть полностью или частично удалена, добавлена к ней новая капля другой иммерсионной жидкости для уравнивания показателей преломления жидкости и исследуемого минерала.

Положение риски на нижней плоскости призмы определяется тем минимальным объемом жидкости, в который еще можно погрузить исследуемый минерал. Обычно этот объем очень мал, в рефрактометре Джелли он равен

О,0001 мл, а в предлагаемом устройстве в связи с необходимостью rrorpy— жения в нее минерала он больше (0,01 мл) . Обычно риску размещают посредине этого призматического 30 объема, на расстоянии примерно

2-3 мм от вершины преломляющего угла призмы, а ее оптическое смещение, наблюдаемое в микроскопе, зависит только от преломляющего угла О и не зависит от ее положения по отношению к вершине угла. Нижняя и верхняя пластины, образующие призматическую полость, выполнены из оптического стекла, причем для увеличения угла полного внутреннего отражения показатель преломления стекла верхней пластины следует выбирать более высоким (флинт). Пластины должны плотно примыкать друг к другу для того, чтобы между ними не попадала иммерсионная жидкость. Сменные верхние пластины с разными углами скашивания позволяют в оптимальном режиме проводить измерения показателя преломления как высокопреломляющих, так и низкопреломляющих кристаллических веществ..

В предлагаемом устройстве достигнута чувствительность определения

0Ä001, тогда как в известном устрой-, стве она равна 0,002. Время определения показателя преломления сокращается на 207. за счет замены кристалл-рефрактометра и уменьшения количества операций.