Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей: ...путем измерения критического угла – G01N 21/43

Изобретение относится к области технической физики, а точнее к рефрактометрическим приборам, предназначенным для измерения показателя преломления и других, связанных с ним параметров веществ. Рефрактометр содержит источник квазимонохроматического света, измерительную призму с известным показателем преломления, диафрагму, объектив, в фокальной плоскости которого установлено устройство для определения смещения изображения границы света и тени. Между измерительной призмой и исследуемым веществом размещен клин, выполненный в виде цилиндра с входной и выходной полированными поверхностями, толстый край которого обращен к источнику света. Плоскость выходной грани измерительной призмы перпендикулярна образующей цилиндра, оправа измерительной призмы выполнена шарообразной и прижимается в трубе канавками оправы к выступам диафрагмы винтом и пружиной. Изобретение позволяет упростить конструкцию измерительной призмы, уменьшить вес и габариты рефрактометра. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области оптических измерений и предназначено для регистрации оптического показателя преломления исследуемой среды на границе с оптически прозрачным твердым телом с дополнительной возможностью регистрации толщины адсорбционного слоя на данной границе. Показатель преломления исследуемой среды определяют через критический угол полного внутреннего отражения оптического излучения от данной границы, при этом по крайней мере часть данного твердого тела вблизи данной границы раздела составляют из слоев с периодически чередующимися показателями преломления, т.е. в качестве твердого тела используют фотонный кристалл. Это позволяет резко уменьшить коэффициент отражения от данной границы при углах падения оптического излучения, меньших, чем критический угол, увеличить крутизну изменения коэффициента отражения вблизи критического угла и улучшить отношение сигнал-шум, что повышает точность определения искомого критического угла. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к модуляционным способам спектральных измерений, в частности оптических постоянных, и предназначено для определения параметров поверхности и слоев тонких пленок, например, полупроводниковых гетероструктур. Посредством модуляционной спектроскопии с использованием р-компоненты линейно поляризованного излучения измеряют спектры угла ₁, соответствующего минимуму зависимости коэффициента отражения светового излучения от угла падения, угла ₂, соответствующего точке перегиба угловой зависимости коэффициента отражения. Модуляцию угла падения излучения на исследуемый образец осуществляют с амплитудой от 0,2 до 2 градусов, обеспечивающей отсутствие искажений ₁ и ₂, связанных с нелинейностью угловой зависимости коэффициента отражения, или пренебрежимо малое влияние нелинейности угловой зависимости коэффициента отражения. Частота модуляции от 5 до 200 Гц обеспечивает достаточно высокое отношение сигнал/шум для выделения из шума полезного сигнала для измерения характеристических углов при отсутствии искажений ₁ и ₂. Изобретение обеспечивает повышение точности измеряемых характеристик, что обеспечивает, в свою очередь, точность сведений о свойствах материала. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано для исследования пространственного распределения комплексного показателя преломления по поверхности сильно поглощающих материалов. Образец размещают на плоской поверхности элемента НПВО с высоким показателем преломления, на границу раздела подают световой пучок монохроматического излучения с расходимостью не более 5·10^-2 рад и длиной волны, плавно перестраиваемой во всем диапазоне длин волн, с мощностью, обеспечивающей одновременную регистрацию всего сечения пучка матричным приемником излучения, на котором формируется картина, соответствующая проекции распределения по поверхности раздела локального коэффициента отражения излучения. Результаты двух индивидуальных измерений распределения коэффициента отражения при двух углах падения или при двух поляризациях излучения обрабатываются на компьютере по программе, реализующей вычисление распределения комплексного показателя преломления по поверхности исследуемого образца по известным законам френелевского отражения, и это распределение выводится на экран дисплея, а также записывается в виде файла. Изобретение позволяет производить измерения в режиме реального времени в широком диапазоне длин волн. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к, микроэлектронным датчикам - химическим и биосенсорам, предназначенным для одновременных акустических на поверхностно-акустических волнах (ПАВ) и оптических исследований физико-химических и (или) медико-биологических свойств тонких порядка 0.1 мкм (100 нм) и менее нанопленок. В сенсоре используются свет видимого диапазона, для которого характерны коэффициенты поглощения на 2-4 порядка величины больше, чем в ИК-диапазоне, волноводный режим измерения, в котором монокристалл пьезоэлектрика используется в качестве плоского волновода для света видимого диапазона, причем возможны два режима оптических волноводных измерений: МНПВО или многократный отражательно-поглощательный, а также нагреватель в виде нескольких ЧИП-резисторов, соединенных в последовательную цепь, и термодатчик - платиновый термометр сопротивления, что обеспечивает повышение чувствительности и упрощение конструкции. 4 ил., 1 табл.

Изобретение предназначено для разграничения газа и жидкости на основе намного меньших значений показателя преломления газа и может быть использовано для проведения мониторинга очистки проб флюида в текущем периоде времени. Показатель преломления скважинной жидкости определяют по доле R света, отражаемого от поверхности раздела этого флюида и прозрачного окошка с известным показателем преломления. В предпочтительном варианте показатель преломления измеряют при определенной длине волны света, для которой флюид вызывает не сильное, а оптимальное ослабление. При этом может использоваться связка со спектрометром пропускания для внесения поправок на ослабление в измерение показателя преломления при тех длинах волн, на которых осуществляется мониторинг. Конструкцию рефрактометра на основе отражения можно также использовать в качестве спектрометра нарушенного отражения при длинах волн, соответствующих значительному ослаблению. Техническим результатом является возможность непрерывного измерения показателя преломления и упрощение конструкции устройства. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ разделения совмещенных поверхностной и объемной электромагнитных волн терагерцового диапазона, включающий предварительное формирование на поверхности образца канавки со сглаженными краями и осью, перпендикулярной плоскости падения, пересекающей трек пучка лучей поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) и имеющей размер вдоль трека меньше длины распространения ПЭВ, и последующее направление совмещенных волн на канавку, отличающийся тем, что канавку формируют в виде половины правильного конуса, ось которого лежит в плоскости поверхности образца, при этом угол отклонения ПЭВ от плоскости падения, содержащей объемную волну, равен:

=arcsin[tg( )·( -2)· '],

где - угол между образующей и осью конуса, k' - действительная часть показателя преломления ПЭВ.

Технический результат - пространственное разделение ПЭВ и объемной волны путем изменения направления ПЭВ. 3 ил.

Изобретение относится к области технической физики, а точнее, к рефрактометрическим приборам, предназначенным для измерения показателя преломления и других связанных с ним параметров твердых и жидких сред. Рефрактометр содержит измерительную призму, отражающее устройство, диафрагму и объектив, в фокальной плоскости которого установлено устройство для определения смещения границы света и тени. Между измерительной призмой и исследуемым веществом помещен клин из прозрачного вещества, показатель преломления которого больше максимального показателя преломления исследуемого вещества и больше показателя преломления материала измерительной призмы, его главное сечение совпадает с плоскостью падения света, толстый край расположен со стороны падения света, а угол клина удовлетворяет определенному условию. Измерительная призма может быть выполнена из жидкости, которая удерживается с помощью стеклянной пластинки и составляет угол 90 град. с плоскостью соприкосновения клина с жидкостью измерительной призмы. Техническим результатом является повышение точности измерений и снижение требований к контролю температуры. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.