[实用新型]一种气体折射率的光学测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学测量设备技术领域，涉及一种气体折射率的光学测量装置。

背景技术

折射率是物质的重要光学常数之一，折射率可反映物质的光学性质、浓度、纯度、散射等性能。一般气体常温常压下的折射率都接近于1.0，且各种气体的折射率相差都不是很大，只有用灵敏度极高的仪器才能测出，精确测定气体折射率具有重要的实用意义。在目前已有的测量方法中，直接利用折射定律或全反射定律的测量方法误差比较大；而利用光纤测量的方法，其缺点是光斑边缘的清晰度将影响到测量精度，对毛玻璃屏的质量要求较高且毛玻璃表面的漫反射不能太强；利用光干涉原理测量气体折射率的迈克尔逊干涉法和马赫-泽德干涉法的仪器结构复杂，使用不方便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种气体折射率的光学测量装置，解决了现有技术结构复杂、测量条件要求高、误差大、使用受限制的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种气体折射率的光学测量装置，包括气体室，气体室的下端通过螺纹套装在安装座上，安装座内腔底面上设有一圆形凹槽，气体室的上端通过螺纹套装有外保护体，外保护体的上端安装有上保护盖，上保护盖沿轴心开有圆口，沿圆口的轴心上方设置有与水平面呈45度夹角的反射镜，反射镜的下表面镀有半透膜B，反射镜的上方设置有读数显微镜，反射镜的水平入射方向设置有氦氖激光源；气体室的上端口粘接有光学平面玻璃，光学平面玻璃上表面镀有半透膜A；气体室的下端口粘接有牛顿环镜片，牛顿环镜片的上表面为凸面且镀有全反膜，牛顿环镜片的下表面为平面。

本实用新型的气体折射率的光学测量装置，其特征还在于：

所述的圆口与圆形凹槽的直径一致。

所述的读数显微镜、圆口、光学平面玻璃、气体室、牛顿环镜片与圆形凹槽均同轴设置。

所述的气体室的圆壁开有换气孔A和换气孔B，在换气孔A和换气孔B上通过过盈配合分别安装有密封塞A和密封塞B。

本实用新型的有益效果是，基于牛顿环等厚干涉原理的气体折射率光学测量结构，能够用于气体折射率的测量；相对于现有的基于光干涉原理的气体折射率测量仪器，结构更为简单，所需光学元件更少，且使用方便。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图中，1.氦氖激光源，2.上保护盖，3.圆口，4.外保护体，5.换气孔A，6.密封塞A，7.牛顿环镜片，8.安装座，9.圆形凹槽，10.气体室，11.气体室外螺纹A，12.安装座内螺纹，13.全反膜，14.换气孔B，15.密封塞B，16.气体室外螺纹B，17.外保护体内螺纹A，18.外保护体内螺纹B，19.上保护盖外螺纹，20.光学平面玻璃，21.半透膜A，22.反射镜，23.半透膜B，24.读数显微镜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实用新型的测量装置的结构是，包括气体室10，气体室10的下端通过螺纹套装在安装座8上，安装座8内腔底面上设有一圆形凹槽9，气体室10的上端通过螺纹套装有外保护体4，外保护体4的上端安装有上保护盖2，上保护盖2沿轴心开有圆口3，沿圆口3的轴心上方设置有与水平面呈45度夹角的反射镜22，反射镜22的下表面镀有半透膜B23，反射镜22的上方设置有读数显微镜24，反射镜22的水平入射方向设置有氦氖激光源1；气体室10的上端口粘接有光学平面玻璃20，光学平面玻璃20上表面镀有半透膜A21；气体室10的下端口粘接有牛顿环镜片7，牛顿环镜片7的上表面为凸面且镀有全反膜13，牛顿环镜片7的下表面为平面；气体室10的圆壁开有换气孔A5和换气孔B14，在换气孔A5和换气孔B14上通过过盈配合分别安装有密封塞A6和密封塞B15；

圆口3与圆形凹槽9的直径一致，且读数显微镜24、圆口3、光学平面玻璃20、气体室10、牛顿环镜片7与圆形凹槽9均同轴设置。

气体室10下端通过气体室外螺纹A11与安装座8的安装座内螺纹12套接，气体室10上端通过气体室外螺纹B16与外保护体4的外保护体内螺纹A17套接，上保护盖2通过上保护盖外螺纹19与外保护体4的外保护体内螺纹B18套接。

本实用新型装置的工作原理是，打开两个密封塞A6和密封塞B15，使待测气体通过换气孔A5和换气孔B14进入气体室10；等待3-5分钟时间，使待测气体均匀充满气体室10；利用氦氖激光源1发出激光，入射激光经反射镜22反射后垂直入射到光学平面玻璃20上表面镀的半透膜A21上，一部分光被反射，一部分光透过光学平面玻璃20向下入射到牛顿环镜片7的全反膜13上并被全反射，经光学平面玻璃20上表面镀的半透膜A21反射的光和牛顿环镜片的全反膜13反射的光是相干光，以上两束反射光产生牛顿环干涉图样，通过读数显微镜24测量干涉条纹，即可测出待测气体的折射率。