Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей: ...с помощью методов, основанных на интерференции волн, с помощью шлирного метода – G01N 21/45

Изобретение относится к области оптических измерений и предназначено для измерения изменений показателя преломления и двойного лучепреломления, вызванных нелинейными эффектами. Система состоит из фемтосекундного лазера (FS), фотонного оптического волокна (SF), двух оптических каналов (KO1, KO2) и интерферометрической системы, в частности, в виде интерферометра VAWI. Первый оптический канал (KO1) включает в себя монохроматор (MCR) с конденсатором (K), образующим луч измерения. Монохроматор (MCR) на входе соединяется с фотонным оптическим волокном (SF). Система зеркал второго оптического канала (KO2) включает в себя подвижное зеркало (ZP), которое изменяет длину оптического пути второго луча во втором оптическом канале (KO2). Испытуемый материал (M) помещается в область измерения, расположенную на пересечении луча измерения и второго луча, передаваемого через оптический канал (KO2). Изобретение обеспечивает повышение точности измерений параметров оптических материалов в областях, меньших нескольких микрометров. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области бесконтактного измерения плотности пористого материала с использованием измерения коэффициента преломления материала посредством оптической когерентной томографии. При помощи метода оптической когерентной томографии определяют оптический путь, соответствующий прохождению через объект, выполненный из пористого материала и который является сферическим и полым, светового луча, используемого для осуществления указанного метода, определяют толщину объекта, определяют коэффициент преломления пористого материала на основании оптического пути и толщины и определяют плотность пористого материала на основании определенного коэффициента преломления. Изобретение обеспечивает повышение точности вычисления плотности. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оптике для визуализации фазовых (прозрачных) объектов и может быть использовано при исследовании газовых потоков, контроля качества оптических элементов. Устройство содержит одномодовый лазер, объектив, самонаводящийся фильтр Цернике, установленный в задней фокальной плоскости объектива, систему регистрации изображений. Самонаводящийся фильтр Цернике выполнен в виде слоя поглощающего вещества толщиной, не превышающей длины перетяжки сфокусированного пучка зондирующего излучения, обладающего свойством уменьшения коэффициента поглощения под действием излучения в результате эффекта просветления. В качестве источника излучения используют лазер непрерывного действия или импульсный лазер с возможностью включения излучения на заданный промежуток времени, при этом импульс излучения включают с опережением начала времени экспозиции на время, необходимое для наведения фильтра, и выключают после окончания времени экспозиции регистрирующего устройства. Изобретение обеспечивает возможность использования фазоконтрастного метода на установках, характеризующихся наличием вибраций. 3 ил.

Изобретение относится к контролю качества бетонов, растворов и цементного камня. В способе, включающем высушивание образца до постоянной массы, гидроизоляцию его боковых поверхностей и водонасыщение, обеспечивают несмачивание верхней торцовой поверхности образца и наносят на нее светоотражающее водонепроницаемое покрытие, а через нижнюю торцовую поверхность образца осуществляют непрерывное равномерное водонасыщение, при этом образец устанавливают на фиксированные опоры внутри емкости для водонасыщения, заполняют емкость водой и обеспечивают равномерный контакт нижней торцовой поверхности образца с водой на протяжении всего цикла измерений, затем с помощью лазерного облучения регистрируют серию голографических интерферограмм не смачиваемой поверхности образца в процессе водонасыщения, при этом определяют положение, скорость и ускорение фронта перемещения влаги путем сопоставления изменения поля перемещений регистрируемой поверхности, полученного по интерферограммам, с расчетным полем перемещений геометрически подобного образца. Достигается повышение информативности и надежности определения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области оптических измерений и предназначено для измерения показателя преломления газовых сред. Способ измерения показателя преломления газовых сред основан на измерении частоты одночастотного перестраиваемого лазера, настроенного на максимум выбранной моды высокостабильного многолучевого интерферометра Фабри-Перо, когда межзеркальное пространство заполнено газовой средой и когда оно вакуумировано. Значение показателя преломления газовой среды определяют отношением измеренных частот в вакууме и в присутствии газовой среды. Частотный метод регистрации максимума полосы пропускания выбранной моды многолучевого интерферометра Фабри-Перо позволяет повысить точность измерения показателя преломления газовых сред. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе проводят оценку физических характеристик ткани путем измерения когерентности оптического потока, отраженного от поверхности плода. При этом, чем ниже когерентность, тем выше степень зрелости плодов. Способ позволяет уменьшить трудоемкость и обеспечивает сохраннность плодов для дальнейшего наблюдения или использования. 1 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к волоконно-оптическим устройствам (сенсорам), предназначенным для анализа состава и концентрации газообразных и жидких веществ, а также тонких слоев молекул, на основе планарных и цилиндрических полых световодов, включая полые микроструктурированные волноводы. Для детектирования низких концентраций вещества и биохимических процессов антирезонансная интерферометрическая система (типа интерферометра Фабри-Перо) интегрирована в волновод. Изобретение обеспечивает возможность интеграции на платформе единого чипа и позволяет создавать системы для параллельного экспресс-мониторинга нескольких (био)аналитов, позволяет повысить чувствительность регистрации малых изменений показателей преломления аналита и регистрации монослоев биомолекул (включая молекулы ДНК), иммобилизуемых на поверхности оболочки волновода. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фотометрии для контроля агрегационной способности частиц коллоидных систем в широких областях техники. Для осуществления способа проводят освещение анализируемой пробы когерентным излучением и выделяют поле наблюдения в пучке прошедшего через анализируемую пробу освещения с помощью апертурной диафрагмы, обеспечивающей наблюдение фрагмента спекл-картины взаимной интерференции когерентных волн со случайным сдвигом фазы и случайным набором интенсивностей в результате рассеяния света на частицах анализируемой пробы. Размер поля наблюдения устанавливают из расчета попадания в него 1-4 спеклов. Затем в поле наблюдения определяют коэффициент вариации интенсивности освещения поля наблюдения во времени, по изменению которого судят об агрегационной способности частиц и динамике агрегирования. Заявленный способ обеспечивает повышение скорости точности и чувствительности анализа агрегационной способности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для исследования оптических неоднородностей в прозрачных средах и получения изображения градиентных объектов. Способ заключается в подсвечивании реальной среды импульсным излучением неодимового лазера 1, пространственно-временной селекции излучения обратного рассеяния затвором 7 телевизионной камеры 4, синхронизированным с импульсным режимом лазера, получении изображения в плоскости ПЗС-матрицы 5 телевизионной камеры с конечного расстояния, определяемого заданным режимом временной селекции, ограничении боковых пучков в фокальной плоскости объектива 3 телевизионной камеры для увеличения контрастности изображения. Далее производят наблюдение и регистрацию полученного изображения на дисплее персонального компьютера. Процесс наблюдения осуществляют через иллюминатор 10. Изобретение позволяет получать изображения оптических неоднородностей среды с больших расстояний в динамическом режиме и в неограниченном объеме исследуемой среды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к методам исследования свойств материалов, предназначенных преимущественно для объемной голографической записи информации. Объемный светочувствительный материал помещают в зону интерференции двух пересекающихся коллимированных лазерных пучков света. Размер зоны по глубине выбирают больше толщины материала. Каждый из пучков формируют в результате дифракции света на своей бегущей ультразвуковой волне в акустооптическом дефлекторе. Путем стробоскопической подсветки производят запись трехмерной (объемной) голографической решетки. Для послойного измерения параметров записанной решетки-голограммы сканируют по углу оба пучка одновременно. Доплеровский сдвиг частоты света каждого из пучков изменяют линейно во времени, при этом сдвиг частоты света одного пучка по отношению к другому пучку поддерживают постоянным в течение цикла сканирования, формируя сканирующую интерференционную решетку с переменной по глубине материала скоростью движения. Процесс сканирования повторяют при различных углах пересечения пучков. Обеспечивается высокая скорость сканирования, предельное разрешение по глубине и повышение чувствительности измерений. 4 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптико-электронным приборам, основанным на методе Фуко-Теплера и используемым для исследования градиента показателя преломления оптически прозрачных сред (жидкостей, газов). Визуализатор содержит систему 1 излучения, состоящую из полупроводникового лазера и конденсора, автоколлиматор, включающий диафрагму 2, головной объектив 3 и отражатель 4, защитные иллюминаторы 5 и 6, две светоделительные призмы 7 и 8, фотоприемник 9, передающую телевизионную камеру 10, блок 11 обработки информации и устройство 12 регистрации изображений. Отражатель 4 выполнен в виде прямоугольной (или квадратной) матрицы, состоящей из триппель-призм с размером, соизмеримым либо меньшим величины геометрического разрешения визуализатора. Между защитными иллюминаторами находится просмотровый объем 13. Между светоделительными призмами в фокальной плоскости головного объектива 3 установлен теневой нож 14. За диафрагмой 2 в фокальной плоскости головного объектива 3 установлено зеркало 15. Между первой светоделительной призмой 7 и фотоприемником 9 и первой светоделительной призмой 7 и передающей телевизионной камерой 10 установлены проекционные объективы 16 и 17, при этом выход фотоприемника 9 соединен со входом блока 11 обработки информации, а выход передающей телевизионной камеры 10, выполненной на ПЗС матрице, - со входом устройства 12 регистрации изображений. Техническим результатом является повышение точности измерения градиента оптических неоднородностей среды за счет уменьшения вибрационной погрешности измерения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бесконтактным оптическим методам измерения физических параметров прозрачных объектов. С помощью источника света формируют низкокогерентное оптическое излучение, которое направляют в двухлучевой интерферометр. Вышедшее из двухлучевого интерферометра низкокогерентное оптическое излучение вводят в волоконно-оптическую передающую линию. Вышедшее низкокогерентное оптическое излучение разделяют на опорный и измерительный пучки. Опорный и измерительный пучки направляют по опорному и измерительному оптическим путям. Низкокогерентное оптическое излучение, прошедшее по опорному оптическому пути смешивают с низкокогерентным оптическим излучением, прошедшим по измерительному оптическому пути. Интенсивность полученного низкокогерентного оптического излучения преобразуют в электрический сигнал с помощью фотопреобразователя. Устанавливают начальное значение оптической разности хода для лучей в двухлучевом интерферометре. Размещают на оптическом пути измерительного пучка исследуемый объект. Измеряют изменение относительно начального значения оптической разности хода для лучей двухлучевого интерферометра. Измеряют оптическую разность хода для лучей двухлучевого интерферометра. Технический результат - упрощение аппаратной реализации способа при одновременном повышении точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к оптическим теневым приборам, осуществляющим анализ теневой картины. В теневом приборе в плоскости изображения середины исследуемого объема, где располагается исследуемый образец, устанавливается кремниевая ПЗС-матрица, чувствительная в ближней инфракрасной области спектра, на поверхности которой создается соответствующее изображению распределение электрического заряда. Накопленный заряд переносится в считывающий регистр, после чего происходит поэлементный вывод выходного сигнала. Управляет работой ПЗС-матрицы блок команд, а усиление и обработка сигнала происходит в аналого-цифровом преобразователе, поток данных с которого поступает в блок синхронизации и обработки цифрового сигнала, после чего сигнал вводится в персональный компьютер. Управление перемещением ножа в теневом приборе осуществляется двигателем через редуктор, управляемым либо с компьютера, либо непосредственно с теневого прибора. Техническим результатом является расширение эксплуатационных возможностей теневого прибора. 1 ил.

Поляризационный интерферометр для измерения пространственных изменений показателя преломления прозрачных сред содержит последовательно установленные по ходу пучка осветительный узел, интерференционно-поляризационный узел из поляризатора, анализатора и размещенного между ними разделителя интерферирующих пучков, фоторегистрирующее устройство. В качестве осветительного узла выбран узел, формирующий параллельный пучок. Разделитель интерферирующих пучков интерференционно-поляризационного узла выполнен в виде элемента с плоскопараллельными рабочими гранями, вырезанного из одноосного кристалла и установленного с возможностью заклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, которые, в свою очередь, перпендикулярны плоскости просвечивающего сечения оптической системы интерферометра. Технический результат - простое и надежное измерение пространственного изменения показателя преломления прозрачных сред. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для исследования оптическими методами прозрачных неоднородностей при анализе гидродинамических явлений, изучении конвективных потоков при теплообмене, контроле качества оптического стекла и т.д. теневым методом. Цветная шлирная система для определения величин и направлений векторов отклонений лучей содержит источник света, состоящий из рамки и набора светофильтров, конденсор, оптическую систему, ножевую диафрагму и проекционную оптическую систему, формирующую изображение объекта, регистратор изображения, расположенный в плоскости изображения объекта и выполненный в виде матричного фотоприемника, каждая ячейка которого состоит из селективных фотоприемников, а число светофильтров набора выполнено равным количеству селективных фотоприемников в одной ячейке, при этом рамка источника света выполнена в виде квадрата, а светофильтры расположены таким образом, что первый светофильтр расположен по всей длине первой стороны квадратной рамки и на одной трети второй стороны, второй светофильтр расположен на двух третях второй стороны и на двух третях третьей стороны рамки, а третий светофильтр расположен на одной трети третьей стороны и по всей длине четвертой стороны рамки, а ножевая диафрагма имеет контур в виде квадрата. Техническим результатом является получение количественной информации о проекциях векторов отклонений лучей. 3 ил.

Устройство контроля метана предназначено для использования в различных областях промышленности, например в нефтегазовой промышленности для анализа содержания газа в процессе добычи и переработки природного газа и нефти. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности измерений, возможность осуществления непрерывного автоматизированного контроля, расширение области применения данного вида устройств за счет измерения содержания других газов, повышение точности, оперативности и достоверности измерений, возможность применения заявляемого устройства при эксплуатации трубопроводов различного назначения, дистанционное снятие сигнала с устройства. Для этого устройство содержит корпус с размещенными в нем источником света, конденсорной линзой, отражательными зеркалами, корпусом газовой и воздушной полостей, газовой и воздушной полостями, призмой, газоподающей, газоудалительной, воздухоподающей, воздухоудалительной и соединительной трубками и шкалой. При этом источник света выполнен в виде поляризационного излучателя, а устройство снабжено регистратором, анализатором и оптоволоконным кабелем, расположенным между источником излучения и конденсорной линзой. Анализатор установлен перед шкалой и выполнен в виде двух рядов линз, расположенных в шахматном порядке. 4 ил.

Изобретение относится к области гидрологии и гидроакустики и может быть использовано для определения глубины залегания слоя скачка в натурном водоеме. Техническим результатом является получение на выходе прибора, имеющего один основной блок, оптического сигнала, несущего прямую информацию о глубине залегания слоя скачка в натурном водоеме. Гидрологический прибор содержит объединенные в едином корпусе датчики глубины и градиента плотности морской воды, а также утяжеляющую муфту, закрепленные на тросе лебедки, расположенной на надводном носителе, отсчетное приспособление глубины водоема и регистратор, причем датчики глубины и градиента плотности морской воды выполнены в виде источника когерентного света и фотоприемника, оптически согласованных через две волоконные катушки в интерферометр, при этом дополнительно введены множительное устройство и усилитель-ограничитель, подключенный входом к выходу фотоприемника, а отсчетное устройство выполнено в виде частотомера-периодимера, подключенного входом к выходу усилителя-ограничителя, а выходом, через множительное устройство - к регистратору. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.