Устройство для измерения величины угла вращения плоскости поляризации электромагнитного излучения

1, 1 о1

О П И С-А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

56)>! у<) ) К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ну

Г (22) Заявлено 14.06,72 (2}) 1796673/25 (5I) М, Кл.

Я 01 V 21/40 с присоединением заявки №

Государственный намнтет

Совета Министров СМР по делам нзооретеннй и открытий (23) Приоритет

{43) Опубликовано 25,08.773зюлле1ень № 31 (53) УДК 535 824 (088,8) (45) Дата опубликования описания 20,09.77

Г, В. Лвшкврев и Ф. Ф, Сизов (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель

Институт полупроводников AH Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ ЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЬ! УГЛА ВРАШЕНИЛ плоскости поляРизлции электРомлгнитного

ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения величины вращения плоскости rioпярнзвции электромагнитного излучения.

Известны устройсгвв для измерения углв вращения плоскости поляриэвции электро- 5 мвгнигного излучения, содержащее источник света с осветительной линзой, поляризатор, анализатор, светофильтр н кювету, В качестве lIpHeMHHKa используется фотоэлемент, который питается or селенового выпрями- те геля $1) .

Орнвко гвкое устройство сложно по конI струкцни,i.,÷òo ведет к снижению нвдежносгй устройсгвв. и недостаточно чувствительно.

Известно устройство, применяемое для т5 измерения величины угпв фврвдеевского врвшения плоскости поляризации эпекгромвгнитного иалучения веществом, помещенном в магнитном поле 2).

Устройство содержит источник электро- 20 магнитного излучения, систему монохромагоров, модулятор светового потока, регулируемую диафрагму, образец, фогоприемник, селективный усилитель, зеркала, полупроэрвчsac эеркaпo, поляризатор и анализатор, 25 плоскости полярнзвпии которых них опятся о под ут пом 45 по отношению друг к другу, При рабоге по этой схеме основной по;ток излучения or источника разбивается с помощью, модулятора нв двв потока, сдвинутых относительно друг друга на поллериодв и рвспросгрвняюшнеся по двум просгрвнсгвенно разделенным квнвпвм.

Сигнал нв выходе селекгивного усилит ля, нвсгроенного нв частоту модуляции, пропорционвлен разности интенсивностей потоков излучения в квнвлвх.

При отсутствии мвгнитного попя с помощью регулируемой диафрагмы добиввются равенства интенсивностей потоков излучения в первом и втором квнвлвх. Тогда сигнал нв выходе селекгивного усилителя будет рввен нулю, r. е. схема будет сбвлвнсироввнв.

При включении магнитного поля воэниквюшее вращение плоскости поляризации приводит к увеличению или уменьшению пвдвюшего as фогоприемник погокв излучения, который проходит через первый квнвл. Воэниквюший вследствие этого сигнал нв выходе связан

569992,определенным образом с величиной угла вра1 щения плоскости поляризации .

Йепостатк% уакого устройства:. а) наличие двух монохроматоров, что усло к»пег конструкцию и встирование оптической схемы; б) наличие большого числа зеркал, в том числе и. полупрозрачного,. что,кроме указанной трудивстц встирования сквмы, щиводиг также к потере части потока и, слепо"атвльно, к умен швов чуасгвитвль- и ности устройств&е, tJeia изобретения - повышение чуастввТе»b»ocr% и надежности устройствами

Это достигается тем что модулятор !5 имеет два окив, сдвинутые относительно друг друга, а поляризатор состоит «з двух частей, направления иоляр«за«и» которых находится под углом, ив равным, О, по дтиоше«ив друг к другу и составляют одии овыер углы с направлением пол«риза«и» анализатора Р в «4%ocrse c»c?oL4hl мо«окроматоров иснмвзова» ogler» see»oxpo rop.

Иа ф«г. 1 изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого устройства; Н иа ф«г. 2 окошки модулятора, сдвинутые втзюснтв4&зв друг друг ее

Устройстве сосго«т»s источника излучения(1; модулятора 2 с окошками Э и 4, сдвинутыми относительно друг друга Эв (сую. фиг. 2); монохромагора 5; cocrassaro иларваагора, расположенного иа выходной щели меивхроматора и состоящего яэ двух чствй Е и 7, наври арц а гврвак иоказамю иа ф«г. 1 параллельными ли-Ь пнями и рапположе ы, например, под углом

90о цв.вгиюшеине друг х другу; анализатора З, нап авива«е поляризации которого составляет рвзиме угу с ианравлениами новар«за«и« частей 6 и 7 поларааетора; лв фогвпр«емнна 9 и селект»в«мо усилите ла 10. Обрезан «в чертеже обозначен нозл-, аиеВ 11..

Уут гав, рбт сдуим бр

1 .

М

Модулятор 2, .приводимый ° действие. например,. «опар«заниоаым реле, устанавли-, миФВ так, чтобы пр«вго работе поток нзлучв«ия ot источника поочередно попадал чарва окошки 3 и 4 на верснее и нижн»по

4I половины входной щели монохроматора. В результате этого sepx»»a и ближния чести потока, прошедшего через поляризатор, поляриэуюгся в соответствии с ориентацией частей 6 и 7 поляризатора. Прн укаэанном направлении лоскостн поляризации на фотопрйвмййк попвдают потоки ийф Венння равной

Ъ интенсивности, »о сдвинутые относительно друг друга по фазе на 180..:В этом случае сигнал на выходе селвктивного усилителя, пропорциональный рюности фотогоков, возникающих в фотоприемнике, будет равен нулю, При вращении плоскости поляризации образцом. сигнал на выходе будет отличатьса or пула, и величина его. определенным об разном будет связана с величиной вращения плоскости подари,мции..

Вследствие отсутствия полупрозрачных зеркал, приводащих к потере ча тн потока излучения, в данном устройстве может быть получено цучшев огношвнне сигнал/шум при той же спвктральиой. ширине щели монохроматора и, слвдоватвльно, увеличены чувствя тель»ость и точность цри опредеФвнин угла вращения плоскости поляризации.

Формула изобретения

Ф

Устройство для измерения величины уг ла вращения плоскости поляризации электро магнитного излучения, состоящее нэ источ- ника излучвнна, модулятора, системы монохромагоров, поляризатора, анализатора, фотопр«вмника и селекгпвиого усилитела, о г л и ч а ю щ в е с а. тем,.что, с цельМ повышения чувствительности и надежности устройства, вюдулитор имеет два окна, сдвинутыв относительно друг друга, а поляризатор;состоит»s двух частей, направления поляризации которых ;аходятса под углом, не равным Оо, по отношению. друг к другу и составляют одииаковыв углы с направлениями иоляр«заки» анализатора.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе:

1. Шишловский А. А. Прикладная фили чвскаа оптика„М„196% с. 514-518.

2. 1Иеюл.С., Ззййй L., Jnfr rrd Phys., 4.13, 1964.

569992

Составитель В, Зверев

Редактор Т. Загребельная Текред A. демьянова Корректор!С. Юдченко

Заказ 3047/39 Тираж 717 Под ис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д, 4/5

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