DE1101015B

DE1101015B - Interferometer

Info

Publication number: DE1101015B
Application number: DEZ5979A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Walter Kinder; Dr-Ing Gerhard Schwesinger; Dr-Ing Gustav Zieher
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1957-02-09
Filing date: 1957-02-09
Publication date: 1961-03-02

Description

Interferometer Die Erfindung betrifft ein Interferometer, insbesondere ein Interferometer, wie es zu Meßzwecken z. B. als Laboratoriumsinterferometer, Grubengasinterfere meter od. dgl. bekannt ist. Bekanntlich sind Idiese Interferometer sehr empfindlich gegen von außen auf sie einwirkende mechanische Kräfte, weil Verbiegungen des Gehäuses o,dler ein auf das Gehäuse ausgeübter Druck, gegebenenfalls auch Temperaturänderungen, sich auf den Interferenzstrahlengang auswirken. Dies macht sich gewöhnlich in einer Auswanderung der Interferenzstreifen bemerkbar, so daß die Ausgangslage tder Interferenzstreifen nicht mehr justiert ist undldie Messung verfälscht wird.Interferometer The invention relates to an interferometer, in particular an interferometer, as it is used for measuring purposes, for. B. as a laboratory interferometer, Mine gas interfere meter od. The like. Is known. As is known, these are interferometers very sensitive to mechanical forces acting on it from outside because of bending of the housing or a pressure exerted on the housing, possibly also temperature changes, affect the interference beam path. This usually turns out to be a Emigration of the interference fringes noticeable, so that the starting position of the interference fringes is no longer adjusted and the measurement is falsified.

Es wurde erkannt, daß diese Nachteile deshalb auftreten, weil die die Inferferenzstreifen erzseugenden Teile bei den bekannten Interferometern mit dem Gehäuse des Interferometers fest verbunden .sind und deshalb bei Formänderungen indes Gehäuses ihre Lage zueinander ändern. Bei einem bekannten Interferometer sind die die Interferenzstreifen erzeugenden Teile auf einer gemeinsamen, mit dem Interferometergehäuse nachgiebig verbundenen Platte angeordnet, wobei tdie Füße der Platte an Gummimeinbranen befestigt sind, die ihrerseits wieder mit dem Gehäuse verbunden sind. Durch diese Ausbildung soll eine direkte Stoßübertragung vom Gehäuse auf die optischen Teile verhindert werten. Ein Nachteil dieses bekannten Interferometers ist aber, daß es zu Eigenschwingungen neigt. It has been recognized that these disadvantages arise because the the inferference strips with ore-sucking parts in the known interferometers are firmly connected to the housing of the interferometer and therefore in the event of changes in shape meanwhile housing change their position to each other. In a known interferometer are the parts generating the interference fringes on a common with the interferometer housing resiliently connected plate arranged, with the feet of the plate on rubber rings are attached, which in turn are connected to the housing again. Through this Training is intended to ensure direct shock transmission from the housing to the optical parts prevented evaluating. A disadvantage of this known interferometer is that it tends to oscillate.

Bei dem erfindungsgemäßen Interferometer ist die Platte, die die Interferenzstreifen erzeugen,den Teile trägt, an zwei Punkten mit dem Gehäuse fest verbunden und an einer dritten Stelle lose auf einen im Gehäuse befestigten Stift aufgelegt. Bei einer derartigen Ausführung werden Formänderungen z. B. durch Verwindungen oder Verbiegungen des Gehäuses nicht mehr auf Idie die optischen Teile tragende Platte übertragen, und der Strahlengang bleibt justiert. In the interferometer according to the invention, the plate that the Create interference fringes that parts support, stuck to the housing at two points connected and at a third point loosely on a pin fastened in the housing hung up. In such an embodiment, changes in shape z. B. by twisting or bending of the housing no longer affects the load bearing the optical parts The plate is transferred and the beam path remains aligned.

Die Vorteile der ,erfindungsgemäßen Ausbildung äußern sich insbesondere bei der konstruktiven Durchbildung eines tragbaren Gerätes, das vom Steiger vor Ort meist unter ungünstigen Verhältnissen benutzt wird. Ein derartiges Gerät muß leicht sein und handliche Formen (kleinstmögliche D,imensionen) aufweisen, trotzdem aber {darf die Genaui,gkeit Ider Messungen nicht leiden. Da das Gerät beim Meßvorgang meist in der Hand gehalten wird, spielen Wärmeeinflüsse bereits eine Rolle hinsichtlich der Meßfehler Vor allem aber kommt Nes in noch stärkerem Maße auf die Verwindungsunempfindlichkeit an. The advantages of the training according to the invention are particularly evident in the construction of a portable device, which is in front of the climber Place is mostly used under unfavorable conditions. Such a device must be light and have handy shapes (smallest possible D, dimensions), nevertheless but {must not suffer from the accuracy of the measurements. Since the device during the measuring process is usually held in the hand, heat influences already play a role in terms of The measurement error Above all, however, Nes comes to an even greater extent on the insensitivity to torsion at.

Die »Be£estifgung« ,der Montageplatte für die Spiegel usw. auf einer Grundplatte mittels der Gummipuffer bei der bekannten Anordnung gibt .insbesondere bei tragbaren Geräten in bedenklichem Maße Anlaß zu Schwingungen, die auf IGrund der erfindungsgemäß einseitig festen Montage mittels zweier relativ eng zueinander angeordneter Befestigungsstellen und einer auf der anderen Seite lose aufgelegten, frei nachgiebigen Auflagestelle vermieden sind. In jedem Falle werden auf diese Weise auch die so sehr nachteiligen Verwindungen der Grundplatte und ihre Übertragung auf die Montageplatte bei kleindimensionalen tragbaren Geräten vermieden. The »attachment«, the mounting plate for the mirrors, etc. on one Base plate by means of the rubber buffer in the known arrangement gives .in particular in the case of portable devices, this is a cause for concern to vibrations that are on IGrund the one-sided fixed assembly according to the invention by means of two relatively close to each other arranged fastening points and one loosely laid on the other side, freely yielding support points are avoided. In any case, be on this Also the very disadvantageous twisting of the base plate and its transmission on the mounting plate for small-sized portable devices.

Vorteilhaft liegt der Stift in einer Längsausnehmung der Platte, und eine Feder drückt die Platte gegen den Stift. The pin is advantageously located in a longitudinal recess in the plate, and a spring presses the plate against the pin.

Zweckmäßig hat,die Platte U-förmEiEgten Querschnitt, um ihr eine größere Steifigkeit zu geben. The plate expediently has a U-shaped cross-section in order to give it a to give greater rigidity.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein Grubengasinterferometer im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Ftig. 1, Fig. 3 a Idas Gesichtsfeld des Interferometers nach Fig. 1. The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown, namely Fig. 1 shows a mine gas interferometer in longitudinal section, FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a section the line III-III of the completion. 1, Fig. 3a Idas the field of view of the interferometer Fig. 1.

Die von einer Lichtquelle 1 ausgehenden Lichtstrahlein 7 werden durch Linsen 2, 3 parallel gerichtet und unter Umlenkung an einem Spiegel 4 lin ein Prisma 5 gelenkt (Fig.3). Das Prisma 5 weist eine teiLdurchlässige Spiegelschicht 6 auf, welche die von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen in die Anteile 7' und 7" teilt. Beide Anteile verlassen nach Reflexion an Außenflächen 8 und 9 das Prisma 5 in paralleler Richtung. Der Lichtstrahl 7' ,durchsetzt nunmehr Udie Kammer 10 einer Küvette, welche mit einem zu untersuchenden Gas gefüllt list. Der Lichtstrahl 7" durch setzt eine Kammer 11 mit einem Vergleichsgas, z.B. The light beams 7 emanating from a light source 1 are transmitted through Lenses 2, 3 directed parallel and deflected at a mirror 4 lin a prism 5 steered (Fig. 3). The prism 5 has a partially transparent mirror layer 6, which the light rays coming from the light source in the parts 7 'and 7 " Splits. Both components leave the prism after reflection on outer surfaces 8 and 9 5 in the parallel direction. The light beam 7 ′ now passes through the chamber 10 a cuvette which is filled with a gas to be examined. The ray of light 7 "passes through a chamber 11 with a reference gas, e.g.

Luft. Der Lichtstrahl 7' wird an einem Spiegel 12 reflektiert und der Lichtstrahl 7" an einem Spiegel 13.Air. The light beam 7 ′ is reflected on a mirror 12 and the light beam 7 ″ on a mirror 13.

Die Lichtstrahlen7' und 7" durchsetzen erneut die Kammern und treffen in der halbdurchlässigen Spie-Uelschicht 6 wieder zusammen, wobei sie interferieren.The light rays 7 'and 7 "again penetrate the chambers and hit in the semipermeable mirror layer 6 together again, whereby they interfere.

Die entstehenden Interferenzstreifen werden durch eine Objektivlinse 14, einen Umlenkspiegel 15 auf eine Glasplatte 16 geworfen, welche in der Brennebene Ides Objektiys 14 angeordnet ist. Die Glasplatte 16 weist eine Skala 17 auf (Fig.3a), auf der die Auswanderung des Null-Streifens 18 der erzeugten Interferenzstreifen abgelesen werden kann. Die Auswanderung der Interferenzstreifen ist ein Maß für die Brechzahl des in Idie KammerlO eingefüllten Gases. Die Interferenzstreifen und die Skala werden durch ein Okulag 19 betrachtet.The resulting interference fringes are through an objective lens 14, a deflection mirror 15 thrown onto a glass plate 16, which is in the focal plane Ides Objektiys 14 is arranged. The glass plate 16 has a scale 17 (Fig.3a), on which the migration of the zero fringe 18 of the generated interference fringes can be read. The migration of the interference fringes is a measure of the refractive index of the gas filled in the chamber 10. The interference fringes and the scales are viewed through an eyepiece 19.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, sind die optischen Teile 5, 12 und 13 in justierter Lage auf einer Platte 20 befestigt. Desgleichen können die Küvetten 10 und 11 auf dieser Platte angeordnet sein. Die Platte 20 ist über A;bstandsstücke21 mit einem Gehäuse 22 fest verbunden. Das Gehäuse 22 weist einen Stift 23 auf, welcher in einer Längsnut24 der Platte 20 liegt. Die Platte 20 weist einen Durchbruch 25 auf, durch den eine Feder 26 greift, welche die Platte 20 auf den Stift 23 drückt. Damit,di,e Platte 20 größere Steifigkeit erhält, hat sie, wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, U-förmilgen Querschnitt. As can be seen from Fig. 1, the optical parts 5, 12 and 13 attached to a plate 20 in an adjusted position. The cuvettes can do the same 10 and 11 can be arranged on this plate. The plate 20 is over A; spacer pieces21 firmly connected to a housing 22. The housing 22 has a pin 23, which lies in a longitudinal groove 24 of the plate 20. The plate 20 has an opening 25 through which a spring 26 engages, which presses the plate 20 onto the pin 23. So that the plate 20 receives greater rigidity, it has, as shown in FIG can be seen, U-shaped cross section.

Wirken auf das Gehäuse22 äußere Kräfte, welche eine Verbiegung oder Verdrehung des Gehäuses 22 bewirken, dann teilt sich diese Formänderung dem rechten Ende der Platte 20 mit, jedoch ändert die Platte 20, da sie an ihrem linken Ende auf dem Stift -23 lose gelagert ist, ihre Form nicht, so daß insbe- sondere die optischen Teile 5, 12 und 13 ihre relative Lage zueinander beibehalten und Dejustilerungen, welche sich durch ein Auswandern der Interferenzstreifen längs der Skala 17 bemerkbar machen würden, nicht auftreten. Act on the housing22 external forces, which a bending or Cause rotation of the housing 22, then this change in shape is shared by the right one End of the plate 20 with, however, the plate 20 changes because it is at its left end is loosely mounted on the pin -23, its shape is not, so that in particular special the optical ones Parts 5, 12 and 13 maintain their relative position to each other and misalignments, which is noticeable by a migration of the interference fringes along the scale 17 would not occur.

Selbstverständlich könnten auch die zur Bel,euchtungseinrichtung gehörenden Teiler, 2, 3, 4 mit auf der Platte 20 angeordnet sein, lebenso die Beobachtungseinrichtung 14, 15, 16, 19, jedoch bewirken Lageänderungen dieser Teile kein Auswandern der Interferenzstreifen. Of course, those for the lighting device could also be used belonging divider, 2, 3, 4 can be arranged on the plate 20, like the observation device 14, 15, 16, 19, however, changes in the position of these parts do not cause the Interference fringes.

PATENTANSPRtJCHE 1. Interferometer, bei dem die die Interferenzstreifen erzeugenden Teile auf einer gemeinsamen, nachgiebig mit dem Interferometergehäuse verbundenen Platte angeordnet sind, dadurch gekenn zeichnet, daß die Platte an zwei Punkten mit dem Gehäuse fest verbunden ist und an einer dritten Stelle lose auf einem Stift liegt. PATENT CLAIMS 1. Interferometer, in which the interference fringes generating parts on a common, resilient with the interferometer housing connected plate are arranged, characterized in that the plate on two Points is firmly connected to the housing and loosely at a third point a pen.

Claims

2. Interferometer according to claim 1, characterized in that the Pin lies in a longitudinal recess of the plate.

3. Interferometer according to claim 2, characterized in that one The spring pushes the plate onto the pin.

4. Interferometer according to claim 1, characterized in that the Plate -U-shaped cross-section.

Documents considered: German Patent No. 818 877; U.S. Patent No. 2,285,515.