Фрагмент для ознакомления
2
При выборе угла падения луча ???? в первую очередь необходимо руководствоваться ограничениями по минимальному безопасному расстоянию от еще не остывшей трубки до измерительной аппаратуры и ограничениями на габариты установки вдоль оси трубки. При увеличении угла падения луча ???? увеличиваются габариты установки вдоль оси трубки[5].
Далее при выборе угла падения луча ???? необходимо одновременно учитывать, что при минимизации скорости изменения ∆ достигается уменьшение влияния угла падения ???? на точность измерения, а при максимизации величины ∆ достигается лучшая сегментация на экране лучей, отраженных от внутренней и внешней стенки трубки. Сложности при решении проблемы рационального выбора угла падения луча добавляет тот факт, что при уменьшении угла уменьшается, как уже отмечалось выше, габарит установки и рассеяние луча при прохождении стенок трубки[6]. Иллюстрация работы метода приведена на рисунке 3.
Рисунок 3–Метод измерения толщины трубки
Определим зависимость между величиной ∆ и толщиной стенки трубы β. Как видно из рисунка 3 зависимость ∆ от угла падения i определяется выражением: ∆= αcosi.
В то же время α = 2βtgj, где j - угол преломления.
Для определения угла преломления воспользуемся уравнением nс = sini/sinj, где nс - коэффициент преломления, отсюда можно выразить угол преломления j =arcsin(sini/nc).
Тогда уравнение для расчета величины ∆ примет вид:
∆=2βtg(arcsin(sini/n_c ) )cosi (5)
Далее рассмотрим условия отражения.
Условия полного отражения кварцевой трубки могут быть получены из формулы (3) и формулы (4)
x≥r (6)
Получаем из рисунка 1
(7)
Где отметка угла c представляет ситуацию полного отражения.
γ4 = i1, и уравнение (3) может быть использовано для получения угла смещения излучаемого света и разделения света
Если внутренняя и наружная стенки кварцевой трубки соосны, то i3=γ2, γ3=i2, i4=γ1,
γ4 = i1, и уравнение (3) может быть использовано для получения угла смещения излучаемого света и разделения света[7]
Взаимосвязь между расстояниями:
Показать больше
Фрагмент для ознакомления
3
. Ефимов A.M. Оптические свойства материалов и механизмы их формирования: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГУИТМО, 2018.
2. Немилов С.В. Оптическое материаловедение: оптические стекла: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГУИТМО, 2021.
3. Никоноров Н.В., Евстропьев С.К. Оптическое материаловедение: основы прочности оптического стекла: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГУИТМО, 2019.
4. Сидоров А.И., Никоноров Н.В. Материалы и технологии интегральной оптики: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГУИТМО, 2009.
5. Оптические свойства наноструктур: учеб. пособие / J1.E. Воробьев [и др.]. -СПб.: Наука, 2021.
6. Леко В.К., Мазурин О.В. Свойства кварцевого стекла. - Л.: Наука,
1985.- 165 с.
7. ГОСТ 15130-86. Стекло кварцевое оптическое. Общие технические
условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1999. - 31 с.
8. Зверев В.А., Кривопустова Е.В., Точилина Т.В. Оптические
материалы. Часть I. Учебное пособие для конструкторов оптических
систем и приборов. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2019. - 241 с.