Патент ссср 331259

обсоюэн па и 0

-т,:х -ичео

ОП ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

331259

Союа Соввтскии

Социалистическил

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.VIII.1970 (№ 1467498/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.III.1972. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 19.IV.1972

М. Кл. G Olj 1/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 535.241.6(088.8) Авторы изобретения Н. Н. Лебедев, Н. В. Клочек, H. И. Кобанов и В. М. Григорьев

Заявитель Сибирский институт земного магнетизма ионосферы и распространения радиоволн Сибирского отделения АН СССР

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТА ЗЕЕМАНА

Изобретение относится к фотометрическим устройствам и может быть использовано для измерения напряженности, магнитного поля и яркости космических объектов, а также квазистационарной лабораторной плазмы.

В известном солнечном магнитографе, основанный на измерении эффекта Зеемана, содержащем поляризационную и вспомогательную оптику, дифференциальный фотометр с одним фотоумножителем, полосовые усилители и электронные автоматические самопишущие потенциометры, имеет место низкая чувствительность, обусловленная световыми .потерями в сложной оптической системе, включающей большое число элементов, вследствие чего в образовании сигнала используется всего около 10 входного светового потока.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения чувствительности магнитографа и упрощения его оптической системы, в устройстве в качестве оптической системы применен электрооптический дифлектор и, кроме того, с целью одновременной регистрации сигналов магнитного поля и яркости спектральной линии, применены импульсные устройства выделения и регистрации сигналов, а фотоумножитель использован в режиме счета отдельных фотонов.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — его оптическая схема.

Дифлектор состоит пз электрооптического кристалла 1 и поляризацпонной призмы 2, со5 стоящей из двух склеенных пластинок исландского шпата, оптические оси которых ориентированы под углом 90 друг к другу. За дефлектором установлены щель 8, фотоумножитель 4, работающий в режиме счета отдель10 ных фотонов, формирователь 5 и коммутатор б, который управляет работой реверсивного счетчика 7 и сумматора 8. Устройство также включает блок 9 высокого напряжения и задающий .генератор 10.

15 Устройство работает следующим образом.

Свет от исследуемого объекта поступает на электрооптический кристалл. Пусть фаза модулирующего напряжения, поступающего с блока высокого напряжения такова, что крис20 талл приобретает свойство + — -пластинки

), 4 (см. фиг. 2a). При этом циркулярно-поляризованная часть света превращается в линейную с взаимно-ортогональными плоскостями

25 поляризации. Поляризационная .призма пропускает 6 -компоненту влево, а 6+-компоненту — вправо относительно положения спектральной линии в отсутствии магнитного расщепления, показанной на фиг. 2 штриховымп

30 линиями.

331259

Световой поток от точек пересечечия изображения компонент расщепления «вырезается» щелью и направляется на фотоумножитель. Одноэлектронные импульсы фотоумножителя, соответствующие квантам светового потока, формируются по амплитуде и длительности формирователем, чувствительность которого подбирается такой, чтобы отсечь шумовые импульсы, возникающие в диодной системе фотоумножителя. Сформированные импульсы,поступают на вход коммутатора, который, в зависимости QT фазы напряжения, поступающего на него с задающего генератора, пропускает импульсы на один из входов реверсивного счетчика и на вход сумматора.

При смене фазы напряжения задающего генератора напряжение, приложенное к кристаллу, также изменяет фазу, в результате че1

ro кристалл приобретает свойство+ — -плас4 тинки (см. фиг. 2,б). При этом состояние поляризации компонент расщепления, прошедших через кристалл, изменяется на обратное и призма пропустит 6+-компоненту влево, а

6 компоненту — вправо. В этом случае сигнал .проходит на другой вход реверсивного счетчика и на вход сумматора. Показания реверсивного счетчика пропорциональны учетверенной величине зеемановского расщепления спектральной линии, а знак разности указывает па полярность магнитного поля, показания сумматора пропорциональны яркости линии.

Таким образом, применение электроопти5 ческого дифлектора позволяет при использовании одного фотоумножителя получить сигнал, пропорциональный учетверенной величине зеемановского расщепления спектральной линии. Это эквивалентно удвоению сигнала

10 магнитного поля, что обычно достигается использованием двух фотоумножителей, расположенных в обоих крыльях спектральной линии, причем вследствие того, что дифлектор включает всего два оптических элемента и в

15 образовании сигнала участвуют одновременно обе компоненты зеемановского расщепления, что позволяет наиболее полно использовать входной световой поток.

20 Предмет изобретения

Устройство для измерения эффекта Зеемана, содержащее дифференциальный фотометр, оптическую систему и систему регистрации, 25 отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, оптическая система выполнена в виде последовательно установленных электрооптического кристалла и поляризационпой призмы, при этом регистриру30 ющая система снабжена блоком выделения импульсов рабочих сигналов.

331259

Фиг 2

Составитель В. Зверев

Техред Е. Борисова

Корректор Е. Исакова

Редактор А. Батыгнн

Заказ 902/18 Изд. № 322 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2