SU40003A1 - Приспособление к столику пол ризационного микроскопа дл кристаллооптических измерений - Google Patents

Description

В конце прошлого столети  К. С. Федор ьын был предло/кгн дл  изучени  кристаллов иод г;ол ризационаым микроскопом спецна.аьный ,ибор. представл ющий круглую стекл нную пластинку, вращаемЗю сокрзс трех осей, проход 11и Х чгрез ее центр, который гстапавливаетс  наоитичгско : оси микроскола. Этот прибор получил широкое распространение среди петрографов и jiocirr пазванне столика Фодорова. Столик Федг:рова дает иозможнссть уста11а :лив;1ть главные оптические плоскости кристалла в совпадение с оптической осью микроскопа и позвол ет 1;ращать препарат кристалла i; уст нонленпых плоскост х. Четыре имеющихс  на столике Федорова лимба нозвол ют опрелелЯ Ь сферические координаты осей оптической пндикатриссы по отнонтению к плоскости препарата кристалла или П1лифа горной породы, содер;ка1цего определ емый кристалл .

Из предлагаемых is насто щем изобретении вариантов стекл нных полусфер дса верные, так же как и столик Федорова, позвол ют пзучать  влекп  интерференции света по различным в кристалле направлени м и находить. кристалле сферические координаты оптических осей и других характерных в нем направлений. Эти приспособлени , однако,, не так удобны дл  вращени  кристалла вокруг Осей оптической индикатриссы, как столик Федорова; на третьем, предлагаемом изобретателем карнанте, имеетс  неподвижна  ось вращени , аналогична  оси вращеии  J столика Федорова, и поэтому этот i ариант может замен ть столик Федорока при обычной работе геолога в тех случа х, когда столик служит дл  определени  минералов, а не дл  более полною кристаллооптического или кристаллографического их изучени .

(376)

По CBoeii KOHCTpjKUiiH столик Фодороьа представл ет , однако, более сложный прибор, чем 1;редлп1-ае.мые Пмусферы, и посл./днпе, г вкду этого, до 1ЖНЫ найти дл  массовой петрографическ1й работы более njinioKoe, чем стол.к, распространение .

Приведсуще изучаемых и приклеенном к полусфере кр{:ста,-;ле характерных нанравленин к со;л;алек е с оптическ;)й осыо мнкрископа производитс  путем враи1ен1   полусфгры г.округ ее цегирп по соот1;етству1ощей в гпутсн поверхности стек.: нной линзы в иарп пта.х лерком и втором и путем вращении ее :; металлн-иск.м п третьем варианте.

И:; прпд11же шом че;1Тем-;с фпг. I и 2 пзобрп;- .аюг полусферу с Д11у51  дужками, ка вращающемс  в плвскосги экватора п-мусферы кольцо; фиг. 3 - 1 олусферу со скольз щим сегментом и . 4 п 5 - полусферу с одно) неаодЕпжпой осью 1;ращен1)Я.

1а. Полусфера с дву.м  дужками, наход щимис  на вращающемс  в плоскости экватора полусферы, кольце (фиг. 1 п 2). Размеры радиуса полусферы дл  вариапта с дужками прин ты в 16 мм; это сделано дл  того, чтобы при помощи иогнуто- ыпуклой линзы, 1) которой полусфера вращаетс , получать у ее центра сход пГийс  нучок лучей с аппертурой приблизительно в 50°.

Дл  расширени  экваториальной плоскости полусферы последн   прикреплена к плоскому металлическому кольпу. Полусфера снабжена обычным дл  столика Федорова Еспомогательным стекл нным сегментом, на котором удобно иметь начерченными крест из двух пе)есекающихс  в центре п юскости сегмента диаметров и две

соотпетстцующие пересекающиес  на вершине сегмента дуги больших кругов.

Дл  определени  сферических оординат испытуемых в кристалле на равленнй служат две рпзиого диамгтрЗ; имеющие градусные делени , дужки; носледние могут быть  ращагны bOKpyi металлических осей, прикрепленных к кольцу, вращаемому вокруг экватора полусфгры. Эги оси  вл ютс  как бы материализованными продолженными концами диух диаметров полусферы, расположенных под пр мым углом в ее экваториальной плоскости. Ничтожное трение дужек при их вращении вокрз г осей делает их упогреоление дл  определени  координат наклона олусфгры весьма удс-бным. Отсчеты градусов на дужках производ т при помощи установки делений на центре креста в окул ре. нанесены иа прозрачных бесцветной и окрашенной целлюлоидных лентах, прикрепленных к дужкам, а в последних имеетс  прорез дл  наблюдени  цифр делений лент.

Цифры градусных делений по одну сторону от 0°, наход щегос  laa вершине дужки, имеют положительное значение, по другую - отрицательное; это значение отмечаетс  различной формой цифр, получаемых на лентах фотографическим путем. Различна  окраска целлюлоидных лент необходима дл  того, чтобы при наблюдении цифр в проход щем свете через окул р отличать цифры внутрепке.й дужки от цифр ьнешней дужки.

Система измерительных дужек дл  измерени  координат наклона имеет преимущество перед другими способами измерени , примен емыми иа столике Федорова и на вращаемых приборах (Drehapparate); оно заключаетс  i; том, 4fo наблюдение градусных делений наклопо ; сто .чика производитс  через окул р.

, Предметные стекла толщиной в 1 .илг с тонкими щ;шфами горных пород приклеиваютс  к полусфере при помощи глицерина или другой подход щей жидкости стороной предметного, а не покровного стекла; поэтому при изготовлении полусферы с ее экваториальной плоскости необхол .мо срезать (отшлифовать) слой стекла толщи110Й в 1 мм.

Вращением полусферы в ее подставке - вогнуто-выпуклой линзе, вращением кольца с дужками в плоскости эк;:атора полусферы и одной из дужек вокруг диаметра полусферг  можно привести главную оптическую плоскость определ емого кристалла одноиремгнно как в совпадение с оптической осью макроскопа, так и в совпадение с плоскостью этой дужки. Такое совпадение позвол ет вращать 1азрез кристалла в его главной оптической плоскости.

Дл  нанесени  на стереографическую сетку проекций найденных характерных в кристалле каираЕлений и плоскостей пользуютс  сеткой Вульфа. Полюса наираплепиГ ;:анос тсп или в пересечении малых кругов или в пересечении KpyiOB большого и малого ичи наконец в пересече .чии больщнх кругои (дуги и диаметры). Це1гтральное угловое расстовиие точки керши.ы дуги, предстаил ющеЛ  а сетке проекцию U.IOCKOсти , определ етси градусным д-лепиеи на одной из дужек полусферы; азимгут угла, соогветстзугощ го дуге диаметра сегки,- 1-;змерег-(ие. угла на столике микроскопа мекцу ;,ент:}альийй, -:ачерченной на целлю.шндной ленте дужки линией и одной на линий креста, начерченного на плоскости сегмента.

16. Полусфера с одной дужкой на вращаемо .м в плоскости экватора полусферы кольце. Этот црибор отличаетс  от предыдущего те-м, что вместо двзх дужек имеет одну дужку, Методы работы с таким прибором следующие. Дл  определени  сферических координат вектора устанав.швают вращением полусферы в ее подставке и кольца с дужкой ьокруг а пслусферы нулевое деление дужки на оптическую ось микроскопа, пpeдcтa л ющyю направление вектора, вращением столика микроско; а плоскость дзжки - в совпадение с нитью креста окул ра; далее вращают кольцо с дужкой на QO, дл  чего пользуютс  крестом окул ра и отсчитывают на дужке централыюе угловое рассто ние - положительное или отрицателыше. Наконец вращают полусферу, пока нулевое деление дужки сноьа не совпадет с пересечением нитсй креста окул ра, и в таком нормальном положении полусферы определ ют азимут плоскости падени  ее экватора. Угол азимута измер етс  sia столике микроскопаугломмежду начерченной на плоскости вспомогательного сегмента линией NS и центральной линией дужки, начерченной на целлюлоидной ле;:те,

2,Полусфера со скольз щим сегментом (протрактором) (фиг. 3). Дли определени  сферических координат наклона полусферы более крупных размеров, около 35 мл(, вращающейс  3 плоско-вогнутой линзе, аожко предложить скольз щий пополусфере сегмент.

Сегмент (протрактор), изготовленный из стекла или пластической массы, слегка смоченный глицерином, скользит одновременно к-ак по полусфере, так и по подставке п виде вогнутоплоской линзы. Скольз щий сегмент (протрактор) с толщиной стенки между сферическими его поверхност ми около 3 - 4 мм имеет форму сферической трапеции: верхн   и нижн   его поверхности 01 раничени  параллельны и предстаал ют дуги в 90°; бокоиые - представл ют дуги в 6ГЯ 11 имеют градусные делени . Полусфера имеет но окружности экваториальной плоскости также градусные делени .

Дл  работы на полусфере с уилнфамн нормальных размеров полезно иметь иа ее сферической поверхности гачерчеднымк один или два щлротных круга (например на лгиноте в 30 и 60°),

Азимут простирани  ;акло:;110й :лоскости полусферы определ етс  тем делением окру хиости полусферы, у которого г.ерхн   лини  о:рапичгин  ода1:й боковой поверхности ceг ;eнтa сонпадает с плоскостью полусферы. Угол падени  плоскости полусферы отгредел етс  деле;;и ми на другой боковой поверхности сегмента.

3.Полусфера с одной неподвижной осью вращени  (фиг. 5). Полусферы пунктов 1 и 2 приспособлены главным, образом цли измерени  углоа между накравлени ми; onji П1)11годны также дл  б;.строгс1 измерени  на микроскопе хгетидом автоколлимацни углов л е;:;ду гран ми мелких кристаллов, но с аимн не так просто и точно :.ожцо находить и измер ть главные оптические плоскости, к  это делаетс  на сголйкс Федорова, Поэтоиу ,лл  упрсигсенап и удешэьлегк  работы

по мэтоду Федорова можно предложить арийор, изображенный на фиг. 5 и названный изобретателем „полусфера на качалке.

В этом приборе стекл нна  полусфера или замен юща  ее полусферическа  толстостенна  стекл нна  чашка - „сферо-чап1ка° с осью вращени  этого прибора св зана в кольце; представл ющем часть полусферической формы металлической чангки, выделепноп нз нее сечели ми , параллельными экватору и расположенными , натфимер, ia уровне 20-:0 и 30-го град)СПБ щ роты (модель А) или на уровне 1-5 п 25° широты (модель В).

Ось вращени  прибора (кaчaлк) проходит через центр вращени  полусферы в кольце. Ось вращени  может быть снабжена вертикальным лимбом. Кольцо может быть снабжено не11од жжными дужками.

В это.м кольце могут вращатьс :

1)полусфера с дужками на ос х, укреилен ых на ненодвижио.. ее ободке;

2)полусфера со скольз щим сегментом - протроктором;

3)полусфера; снабженна  од::лм из измерительных ис омогательных сегментов (см. авт. сьид. № 40005).

Кольцо снабжено двум  метками, гаход щи . кс  в плоскости, п; оход щей через диаметр кольца и перпендикул рной к оси вращени  качалкИ; и двум  метками, наход щимис  в плоскости , проход щей через эгу ось. Метки нанос т на кольце со всех сторон.

|По матовой сферической иоверхпостп полусферы по Bepxriefl и нижней окружност м кольца могут чертитьс  карандашом малые круги и дуги малых кругов.

Модель В качалки менее удобна дл  ее вращени  в кольце полусферы, чеммодель А; снабженна  точной полусферой с градусными делени ми но ее экватору: модель В позволит, однако, непосредственным отсчетом градусных делений на полусфере определ ть угол азимута линии простирани  наклоненной в кольце плоскости полусферы .

Вместо нанесени  градусных делений на плоскость полусферы можно на краю матоьой JMOскости полусферы, примен емой на модели В, наносить карандашом стираемые резикой черточки , отмечающие напра ;леиие (азимут) линии простирани  ее наклона, диаметр плоскости полусферы или хорду, когда центр вращени  неточндй полусферы .аходитс  выше ее плоскости.

Прнведзниг этого направлени  путем вращени  полусферы в кольце ь совпа депие или в параллельное положение с метками на нем, параллельными диаметру кольца и нити NS окул ра , позволит путем вращени; столика микроскопа измер ть угол между нитью XS окул ра и диаметром NS измерительного сегмента, т. е. измер ть угол азимута липип простирани  наклоненной полусферы.

На полусфере, вращающейс  в кольце модели В качалки, по ;ерхнему краю кольца, можно чертить дзТИ больших кругов п таким образом использонать дл  определени  координат наклона полусферы-в кольце методы профессора А. В. Шубникова (труды Ломоносойско о инсгитутп . Выпус с 3, Ленинград 1933 г.)Кроме того может быть предложена модель С счетырьм  выстунающимичаст ми (дужками) узкого кольца вверх и отчасти вниз. Дужки моде.ш С выступают вверх Д) уровн  при экваториальной окружности полусферы, в ее положепин на приборе , когда она нормальна к оптической оси микроскопа, и ось качалки зстаноклена на .метке в 0°.

Из четырех дужек модели С. обозначаемых буквами N. S, W, О, две, а именно V и О наход тс  и плоскости, проход щей через ось вращени  качалки, и снабжены градусными де.1ени ми; две других наход тс  в плоскости, перпендикул рной к исп качалки и проход щей че,:ез центр кольца; дужки N и S градусных делений не имеют. При определении сферических координат наклоненной в кпльце плоскостл полусферы дужки N п S дают ирн определении координат плоскостей возможность устанавливать и определ ть азимут линии прости1)ани  плоскости полусферы , дужки же W и О-угол ее падени . Дужки W и О имеют П1 одол;кение и впи: ко.чьца.

Могут иметь применение еще модель D качалки , у которой на кольце имеютс  только дужки W и О, и модель Е, имеюща  толькэ дужки X п S.

Качалки с вертикальным лимбом удобно будет обозначать прибавлением к буквенному обозначению качалки второй буквы; такик образом кроме моделей А, В, С, D, Е б}-дут еще моде.И AL, EL, CL, DL и EL.

Методы определени  сферических координат наклона полусферы по отношению к оптической оси микроскопа при работе с полусферой на лМодел х А, В и Е основаны на использованиц начерч лных на плсскссти измерительного вспомогательного сегмента диаметров и качестве осей координати на „оптической установке перпендикул рности этих диаметров по отношению к оптической оси микроскопа. Эти методы изложены Б работе пзоГ ретател  ,,О стекл нных полусферах и сферочашках дл  кристаллооцтическнх измерений на столнке пол ризационного микроскопа . Москва 1934 г. (Труды Института njii:кладной мипералоши, выпуск 65).

П ;1 е д м е т и з о б р е т е ; и  .

1.Приспособление к столику пол ризационного микроскопа дл  крист ллооптических измерений, состо щее из могущей вращатьс  в подставке, как в шарОЕОМ щ рнир. стекл нной полусферы, снабжелиоп одной клк двум  разного диаметра , имеющими градусные делени  и вращающимис  ьокруг осей, лежащих п экваториальной плоскости полусферы, отличающеес  тем, что оси вращени  указанных дужек, 1;ыиолнениых или из М-талла, или из кроздачного материала , или нз их комбинации, укреплены ia кольце с чертой дл  отсчетоп, кратцающемс  по окружности ободка полусферы или но наеншей окружпости плоского кольца, к которому ппикренлена полусфера (фиг- 1 и 2).

2.Видоизменение пр11с..теии  по а. 1. отличающеес  тем, что вместо снабженных делени ми дужек п обода полусферы применен скольз щий iio поьерхностк полусферы вогнутовыпуклый сегмент, имеющий форму сферической трапецкн и снаб;:ссннык делени ми но бокои й

плоскости, причем окружность экваториальной плоскости полусферы снабжена делени ми (фиг. 3. 3. Видоизменение приспособлени  но пп. 1-2, отличаюшеес  тем, что вместо прлзсферы приweHetsa стекл нна  пол шарообразна  толстостепна  чашка или шарова  зона (фиг. 4).

4. Форма выполнени  приспособлени  ;;о пп. 1-3, отличающа с  применением измененного приспособлени  Бреггера, состо щего на шарового се1мента-кольца, вращающегос  вокруг оси, и цомещенных в кольцо полусфер или за.мен ющнх их полусферических чашек (фиг. о).

ФиГ;

ФигЛ

сЬиг.2

ФигЗ