Способ определения оптической толщины дисперсной среды по ее голограмме

 

Изобретение относится к атмосферной оптике и позволяет сократить время измерения. Голограмму 3, полученную путем освещения фотоматериала излучением, прошедшим через . исследуемую среду, просвечивают пучком излучения лазера 1. Измеряют интегральную составляющую сфокусированного линзой 4 пучка. Пропуская на ФЭУ-6 с помощью ирисовой диафрагмы 5 только когерентную часть пучка излучения , измеряют ее энергию милливольтметром 8 при наличии и в отсутствие голограммы 3. Используя связь почернения фотоматериала с интенсивностью освещения определяют оптическую толщину дисперсно среды. 1 ил. i (Л со д 1чЭ ьо со 4::

„„SU„„1362294 А1

СОаа СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15 03 ° 93 Бюл. 7 ° 10 (21) 398S021110 (22) 16.12.85 (71) Институт оптики атмосферы

СО АН СССР (72) В.В. Демин, Н.И. Вагин, А В. Ивонин, А.Г. Боровой .и В.А. Донченко (56) Кольер P., Беркхарт К., Лии Л.

Оптическая голография. М.: Мир, . 1973, с. 63-64.

Trolinger Т.D. Particle field

holography. — Optical Engineering, 1975,, v. 14; N 5, р. 383-392. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН1И ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИНЫ .ДИСПЕРСНО СРЕДЫ ПО ЕЕ ГОЛОГРАММЕ (57) Изобретение относится к атмосферной оптике и позволяет сократить время измерения. Голограмму 3, полученную путем освещения фотоматериала излучением, прошедшим через исследуемую среду, просвечивают пучком излучения лазера 1. Измеряют интегральную составляющую сфокусирован ного линзой 4 пучка. Пропуская на

ФЗУ-6 с помощью ирисовой диафрагмы

5 только когерентную часть пучка излучения, измеряют ее энергию милливольтметром 8 при наличии и в отсутствие голограммы 3. Используя связь почернения фотоматериала с интенсивностью освещения определяют оптическую толщину дисперсной среды. 1 ил.

1 1362294 .!!зобретение относится к атмосферной оптике и может быть исполь- яс эовано в метеорологии, в исследовательских работах по изучению структу- ра ры дождей и модельных сред для опе- 5 из ративного определения оптической тол- ме щи дисперсных сред. ле

Цель изобретения - сокращение вре- пр мени измерений.

По предлагаемому способу произво- н дят голографическую регистрацию дис- ле персной .среды путем освещения фото- ос материала путем когерентного излу-. об чения, прошедшего через исследуемую 1 so среду. Полученную голограиму просве- те чивают пучком когерентного, излучения, Измеряя когерентную и интегральную бо составляющие сфокусированного пуч- зе .ка, прошедшего голограмму, и коге- 2 пр рентную составляющую пучка в отсут- те ствие голограммы определяют инте- зу гральное пропускание голограммы и и Ра

: когерентное пропускание t» т.е. ко пропускание, которое определяет часть; 26 бо просвечивающего пучка, прошедшую ла голограмму без изменения направления распространения. В качестве примера рассматривается пропускание по интенсивности. От пропусканий t u

30 Из и „ переходят к почернениям D=-1gt, D„ -1gt,, Используя связь почер/ нения фотоматериала с интенсивностью го освещающего излучения и определение ди понятия оптической толщи, получают

Dö- D р " 9, где - коэффициент контрастности фотоматериала; Яоптическая толща средьц = 2,718;

0о — почернение, которое создано на этапе регистрации голограммы светом, 4О

40 л прошедшим среду без ослаблепия и ча . рассеяния, 0 о в способе не измеряет- . ся. Авторами впервые получено выради жение (2) \

- /2 -qp

D- (1-е )D +е D где Вв — почерпение, определяемое вуалью > фотоматериала и определяемое так же, как и у иэ характеристической кривой данного фотоматериала.

Исключая из снстеиы уравнений (1), и (2) 0, получаеи трансцендентное уравнение для определения л Л/2 Рк D lй D-Dü ,Яй +-"-: Е* - — -О, 55

g1g9 р 1gp или в более общей форме е (М(с„)3 + f(t) о

-М

Пример конкретного выполнения поняется на чертеже.

Производят голографическую регистцию дисперсной среды. Для этого лучение импульсного лазера, наприр рубинового, формируют в паралльный пучок требуемого диаметра и помощи телескопической системы и сылают через исследуемую дисперсую среду на фотопластинку, закрепнную в держателе перпендикулярно и пучка. Химико-фотографическую работку экспонированной таким обрам пластинки проводят по стандартной хнологии

На рабочей плите при помощи нара держателей устанавливают лар 1 непрерывного излучения (наимер, ЛГ-38), телескопическую сисму 2, полученную голограмму 3, лин4, ирисовую диафрагму 5, ФЭУ-6. змер выходной линзы телескопичес и системы 2 и линзы 4 выбирают льше, чем размер засвеченной обсти голограммы 3. Высокое напряние на ФЭУ-6 подается с источнипитания 7, выходной сигнал ФЭУ гистрируется милливольтметром 8. лучение лазера 1, пройдя телескощескую систему 2 и сформировавшись параллельный пучок, просвечивает. лограмму 3, установленную перпен-. кулярно оси пучка, и фокусируется . нэой 4. Величину ирисовой диафраг5, расположенной в фокальной плоссти линзы 4, устанавливают такой, обы через нее на ФЭУ-6 проходила лько когерентная часть пучка изучения и измеряют энергию Е, этой сти (в безразмерных единицах) .при мощи милливольтметра 8. Ирисовую афрагиу 5 открывают настолько, чтобы через нее на ФЭУ-6 проходило все излучение пучка. При помощи милливольтметра 8 измеряют интегральную энергию пучка излучения E. Убирают иэ схемы голограиму 3, величину ирисовой диафрагмы 5 устанавливают такой, чтобы через нее на ФЭУ-6 проходила только когерентная часть сфокусированного пучка. Измеряют при помощи милливольтметра 8 энергию этой части пучка излучения Е в отсутствие голограмиы.

По измеренным величинам рассчитывают t „= Е „/Е, С = Е/Е < и, используя описанный ранее алгоритм, определяют исследуемой среды.

Способ определения оптической толщины дисперсной среды по ее ro5 лограмме, включающий голографическую регистрацию дисперсной среды и просвечивание голограммы пучком когерентного излучения, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью сокра- 1р щения времени измерения, фокусируют пучок излучения, прошедший через голограмму, измеряют когерентную составляющую интенсивности и интегральную интенсивность сфокусированного пучка излучения, измеряют когерентную ..составляющую интенсивности сфокусированного пучка излучения в отсутствие голограммы; а по измеренным. где — оптическая толщина; t„ t-соответственно когерентное и интегральное нропускание голограммы, >St + Ds у lg e где ь — коэффициент контрастности фотоматериала голограммы, П > — почернение, определяемое вуалью фотоматериала, е = 2,718.

Составитель А. Васильков

Кравцова i

Редактор Т. Шагова Техред М.Ходанич . Корректор 0

«йа»м «ц „р г

Заказ; 1959 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303$, Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/$

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Уюгород, ул. Проектная, 4 з 1362294 4

Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я величинам определяют оптическую тол щину дисперсной среды иэ уравнения