ГОСТ Р МЭК 60793-1-20—2022
Блокирующий
диск
позиционированиясвета
поосям
X, Y,Z
Рисунок А.2 — Типовая схема расположения оборудования
А.2.3 Оптика ввода излучения
Оптику ввода излучения (в большинстве случаев это объектив микроскопа, имеющий большое увеличение и
большую числовую апертуру) располагают таким образом, чтобы ЧА светового луча превысила числовую апертуру
ОВ. Это позволяет сфокусировать луч света на торцевой поверхности ОВ. Отклонение оптической оси луча света от
оси ОВ должно быть не более 1°. Определяют разрешение оборудования по размеру фокусного пятна, которое
должно быть наименьшим для достижения максимального разрешения, например менее 1,5 мкм.
А.2.4 Устройство для позиционирования по осям
XYZ
(перемещаемый координатный стол)
Оптику ввода излучения или ячейку устанавливают на трехосевое устройство позиционирования, способное
перемещаться на расстояние, превышающее прогнозируемый диаметр ОВ. Разрешающая способность фокусной
оси Z должна быть достаточной для того, чтобы фокус светового пятна на торцевом конце ОВ был достаточно
резким и не приводил к ухудшению пространственного разрешения инструмента. Разрешающая способность двух
других осей, X и У, должна быть меньше половины размера сфокусированного пятна.
А.2.5 Блокирующий диск
Назначение блокирующего диска — обеспечивать попадание на детектор только света, который входит в
ОВ и преломляется за пределами ОВ без внутреннего отражения или канализации внутри. ОВ может выполнять
роль блокирующего диска в том случае, если оно достаточно длинное, чтобы его можно было изогнуть, отклоняя
от оптической оси и сохраняя в нем весь канализируемый свет, но этого недостаточно. Частичное внутреннее
отражение приводит к тому, что некоторое количество света на границе оболочка/масло будет отражаться в ОВ.
Когда непреломленный свет достигает детектора, измеренная мощность возрастает, приводя к возникновению со
ответствующей отрицательной ошибки при определении показателя преломления.
Блокирующий диск предотвращает попадание стягиваемого конуса света на детектор и выбирается таким
образом, чтобы преобладающая часть непреломленного света блокировалась, но пропускалось достаточно пре
ломленного света для того, чтобы у измерительного устройства не ухудшалась характеристика сигнал/шум.
Как правило, ЧА стягиваемого конуса выбирают таким образом, чтобы она приблизительно равнялась ЧА источни
ка света на торцевой поверхности ОВ, деленной на -J2 .
А.2.6 Линзы для сбора света и детектор
Важно, чтобы измерялась вся мощность света, проходящего через блокирующий диск. Могут быть использо
ваны системы больших конденсорных линз, параболические и эллиптические зеркала, детекторы с большой пло
щадью, интегрирующие сферы и другие средства. При практической реализации находят компромиссные реше
ния, касающиеся размера детектора и сложности оптической системы. Данная комбинация должна обеспечивать
соответствие всей измеренной мощности света, введенной в ОВ; помехи в детекторе и значение динамической
характеристики не должны существенно влиять на измерения.
Детектор должен быть чувствительным к длине волны источника света и иметь достаточно линейную ха
рактеристику в диапазоне прогнозируемых уровней оптической мощности. Усилители и преобразователи данных
согласованы с детектором с целью установления определенного уровня выходного сигнала детектора и измерения
соответствующих различий автоматически при сканировании измерительного стола.
А.2.7 Компьютерная система
Компьютер используют для сбора данных, обеспечивая управление устройством позиционирования и оциф
ровывание сигнала детектора. После сбора данных компьютер преобразует сигнал детектора в форму разницы
значений показателя преломления (или абсолютного показателя преломления) путем проведения соответствую
щей калибровки.
8