[发明专利]测量液体折射率和液相扩散系数的消球差可变焦双液芯柱透镜

摘要

测量液体折射率和液相扩散系数的消球差可变焦双液芯柱透镜，属于光学测量器件和方法。本发明以前液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件，后液芯柱透镜作为消球差元件，选取后液芯柱透镜内液体的折射率数值可调节双液芯柱透镜的消球差位置，且在较小的球差范围内保证前液芯内液体折射率有较宽的变化范围。本发明提高了前液芯中液体折射率的检测灵敏度，结合等折射率薄层移动法或瞬态折射率空间分布法，能更准确可靠地测量不同液体的扩散系数。

主权项

测量液体折射率和液相扩散系数的消球差可变焦双液芯柱透镜，其特征是：该双液芯柱透镜由前液芯柱透镜和后液芯柱透镜的3片透镜胶合连接所构成，其中，前液芯柱透镜由对称的第1、2片球面柱透镜所组成，该球面柱透镜内注入折射率为n的液体作为成像原件，也可以装入两种液体作为液相扩散池；后液芯柱透镜由第3片透镜平凸柱透镜与第2、3两片透镜的中空间距d5、且间距d5内装有折射率n′液体所组成，为消球差元件；设3片透镜的6个面成像的像距分别为S’1、S’2、S’3、S’4、S’5、S’6，则所述双液芯柱透镜的各透镜厚度及间距之间的高斯成像法焦距为：f高斯(n)＝s'6(n,n′)+d3+d4+d5+d6，式中f高斯(n)与s'6(n,n′)之间的关系用以下递推关系表示：s6′(n,n′)=s5′-d6n0,s5′=n0R5(s4′-d5)n′R5+(n0-n′)(s4′-d5),]]>s4′=n′R4(s3′-d4)n0R4-(n′-n0)(s3′-d4),s3′=n0R3(s2′-d2-d3)nR4-(n0-n)(s2′-d2-d3),s2′=nR2(s1′-d1)n0R2+(n-n0)(s1′-d1),]]>s1′=n0R1n0-1;]]>其中，R1、R2、R3、R4、R5分别表示五个曲面的曲率半径，n0表示双液芯柱透镜的玻璃折射率，d1、d4、d6为第一、第二、第三片透镜玻璃的厚度，d2、d3为第一、第二片透镜距离中心O的距离，d5为第二与第三片透镜间的距离。