Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12332
.pdf
Согласно настоящему изобретению, каждое используемое цилиндро-поршневое устройство включает в себя
радиальный лопастной поршень, который вместе с радиальным реагирующим блоком разделяет цилиндр на
два отсека. Реакционный блок содержит отверстие, соединяющее отсеки, и эффективный размер этого
отверстия регулируется, так что чувствительность устройства может быть изменена в соответствии с
требованиями, поскольку это отверстие пропускает часть жидкости, и эта пропущенная жидкость,
следовательно, не влияет на поршень второго устройства. Цилиндр окружен резервуарной камерой для
приводной жидкости и снабжен двумя обратными впускными клапанами, один из которых позволяет жидкости
поступать в один отсек из резервуарной камеры, а другой — в другой отсек из указанной камеры.
Устройство, описанное в связи с настоящим изобретением, известно в связи с амортизационными
устройствами для транспортных средств, и я не претендую на авторство этого устройства как такового.
Эксперименты показали, что два таких устройства, встроенные в стабилизатор, дают особенно
удовлетворительные результаты, главным образом благодаря тому, что в каждом цилиндре содержится всего
два отсека, и эти отсеки соединены регулируемым каналом, расположенным в радиальном реагирующем
блоке. Изобретение проиллюстрировано на примере на прилагаемых чертежах, на которых:
На фиг. 1 изображен задний мост 1 и часть рамы шасси 2, к которой применено стабилизирующее устройство
в соответствии с изобретением; на фиг. 2 — увеличенное изображение, частично в разрезе,
предпочтительной формы цилиндро-поршневого устройства, используемого на фиг. 1.
На фиг. 1 цилиндры 3, 3 крепятся к буксе 1 с помощью крепежных болтов 4, проходящих через фланцы 5 на
них. Цилиндры расположены практически перпендикулярно оси оси, и каждый из них содержит
вращательно-колебательный поршень 6, вал 7, на котором колеблется поршень, выступает за пределы
корпуса и жестко закреплен на конце рычага 8, который выступает вбок и параллельно оси коробки или
корпуса 1. Внешний конец каждого рычага S шарнирно соединен, например, посредством упругого
шарнирного соединения 9, с нижним концом наклоненного вниз и наружу звена 10, которое, в свою очередь,
шарнирно соединено в точке 11 со боковой стороной рамы шасси.
Каждый цилиндр 3 разделен на две камеры 1, 3 и 14 с помощью поршня 6 и реагирующего блока 13, в котором
просверлено отверстие 16 для соединения камер 1, 3 и 14.
Конец. Пластины 17 цилиндров 3 принимают ниппели 18 для соединения 70 труб 19, 20, одна из которых 19
соединяет камеры 1:3, а другая — камеры 14.
Когда одна сторона рамы шасси прогибается под углом 75 градусов, например, из-за неравномерной нагрузки
на транспортное средство, соответствующее звено 10 толкается вниз, и это звено, посредством своего рычага
8, вращает поршень 6. Поршень выталкивает масло из одной из камер цилиндра в камеру (1:3 или 14) другого
цилиндра. Благодаря тому, что цилиндры одинакового диаметра соединены между собой трубами 19, 2f,
вращение поршня 85 по часовой стрелке в одном цилиндре вызывает вращение поршня против часовой
стрелки в другом цилиндре, в результате чего рычаги S перемещаются практически равноуглово в
противоположных направлениях, и каждая сторона 90 шасси, а следовательно, и транспортное средство,
перемещается одинаково или практически одинаково. Если одна сторона транспортного средства
поднимается, например, из-за направленного вверх толчка с этой стороны, поршень, соединенный с
подпрыгивающей стороной, воздействует на поршень с противоположной стороны таким образом, что
указанная противоположная сторона поднимается одинаково.
Устройство в виде цилиндра и поршня, изображенное на рис. 2, известно в связи с 100 механизмами
амортизации для транспортных средств, и я не претендую на авторство этого устройства. Чувствительность
этого устройства регулируется с помощью винта 22, доступного для регулировки после извлечения
заправочного клапана 21; конец винта расположен таким образом, чтобы выступать в канал 16 и, таким
образом, контролировать скорость потока масла, проходящего между камерами. Утечка масла по различным
причинам происходит из резервуарной камеры 23, при этом масло поступает в камеры 13, 14 через обратные
клапаны 24.
Соединения 9 и 11 могут быть упругими и снабжены демпфирующими средствами, например, описанными в
описании моего британского патента.
№ 362,995. При желании звенья 10 могут быть упругими, например, они могут включать телескопические
части I20, между которыми расположены пружины сжатия. Цилиндры могут быть установлены на кузове
транспортного средства, а поршни могут быть соединены с осью с помощью рычагов и тяг, таких как j25 8 и 10.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я f35 2. Стабилизатор по п. 1, в котором цилиндр и поршневые устройства 25 установлены на оси
транспортного средства и соединены с его рамой шасси посредством рычажного и рычажного механизма.
3. Стабилизатор согласно любому из вышеперечисленных пунктов, в котором поршни соединены с рамой
шасси посредством упруго-шарнирного рычажного механизма.
4. Стабилизатор согласно пунктам 2 и 35 3, в котором звенья являются упругими.
5. Стабилизатор для транспортных средств, по существу соответствующий описанию, со ссылкой на
прилагаемые чертежи.
Дата: 12 сентября 1932 года.
Х. И. Фэрбразер, дипломированный патентный поверенный, и 32, Ладгейт Хилл, Лондон, Восточная Англия. 4.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_393648.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=393648&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB393648A
[]
A ',--- EN1: ЭКИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: декабрь. 10, 1931. № 34,299/31.
4 марта 1932 г. № 6631/32.
Один полный левый: 28 июля 1932 года.
Окончательная версия принята к публикации: 12 июня 1933 года.
393, 648,. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 34299, 1931 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся определения количественных характеристик излучения.
Адам Хилгелт, компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, а также
Фрэнсис Твайман и Леонард Джесси Сренс, оба британские подданные, проживающие по адресу: 98, Иингс
Роуд, Камден Роуд, Лондон, Нью-Мексико, Нью-Мексико, настоящим заявляют, что данное изобретение имеет
следующий характер: изобретение относится к определению количественных характеристик излучения. Под
термином «излучение» мы понимаем не только энергию, которая обычно рассматривается как передаваемая
посредством эфирных колебаний, таких как свет или рентгеновские лучи, но и корпускулярные лучи, такие как
положительные лучи. В случае излучения, которое можно определить по длине волны, определяемая
характеристика может относиться к одной длине волны, группе длин волн или диапазону длин волн,
например, к одной или нескольким спектральным линиям или ко всему видимому или актиничному спектру.
Часто требуется определить количество энергии, но могут потребоваться и другие характеристики такого
излучения, например, вращение или другие явления поляризации света, а также ограничение диапазона длин
волн рентгеновских лучей при прохождении через слой свинца.
Определения подобного рода требуются во многих тестах, среди которых можно упомянуть количественный
спектральный анализ, где необходимо получить данные, относящиеся к источнику излучения, а также явления
поглощения и вращения, где требуемые данные относятся к среде, через которую проходит излучение.
Последняя из этих концепций может включать даже прохождение электронов через тонкий слой металла.
410 Для целей изобретения необходимо представить количественную характеристику каким-либо образом,
предпочтительно видимым, который демонстрирует постоянную реакцию на любое конкретное количество
определяемой количественной характеристики, но при этом отнюдь не обязательно знать соотношение между
различными количествами и вызываемой ими реакцией. Изображение может представлять собой, например,
спектр, световое пятно или область фосфоресценции, и оно может наблюдаться визуально, записываться на
таком носителе, как фотопластинка, или иным образом становиться видимым для органов чувств
наблюдателя. 55 Согласно изобретению, для определения количественной характеристики излучения
предусмотрены средства для одновременного получения множества представлений требуемой
характеристики, различающихся по представленной величине с заданными шагами градации, причем
указанные представления расположены на некотором расстоянии друг от друга для размещения между
множеством представлений характеристики в 65 стандартных количествах.
Эти последние указанные представления не обязательно должны быть одинаковыми; в некоторых случаях
может быть целесообразно, чтобы они представляли два, три или более различных значений характеристики.
70 Когда задача состоит в сравнении двух величин излучаемой энергии, как в случае количественного
анализа спектра или проверки поглощения светофильтров, изобретение обычно реализуется путем
предоставления средств для одновременного получения множества изображений одной величины с
различной интенсивностью, средств для размещения между ними множества изображений другой величины с
равной интенсивностью и средств для наблюдения или записи в целях сравнения двух наборов изображений.
В случае спектрографии, применяемой к таким вопросам, как упомянутые в предыдущем абзаце, могут быть
предусмотрены средства для записи с помощью одной экспозиции на одной фотопластинке множества
спектров с различной интенсивностью, а также для записи с помощью той же экспозиции или второй
одиночной экспозиции на той же пластинке множества эталонных спектров с одинаковой интенсивностью
между спектрами с различной интенсивностью.
При рассмотрении вариантов осуществления изобретения целесообразно разделить две функции
одновременного производства.
множественность представлений и градиентное изменение интенсивности этих представлений.
Сначала будут описаны отдельные устройства, выполняющие эти две функции, а затем будет показано, как их
можно объединить в одно устройство.
Удобный способ организации градации в случае таких фенолменов, как поглощение света, представляет
собой клиновидный элемент. Если необходимо изучить поглощение твердого вещества, его можно разрезать
на клиновидные фрагменты, или, если проблема связана с интенсивностью самого излучения, градиент
можно выполнить с помощью клиновидного фрагмента с известными свойствами. Альтернативой
тонировочной ленте является секторный диск, который обеспечивает радиальную линию, плавно
изменяющую соотношение ширины отверстия к общей окружности. При изучении свойств жидкостей можно
использовать клиновидную ячейку, в которой находится жидкость. В случае клиновидной ячейки необходимо
иметь точные данные о ее размерах.
Усовершенствованная форма ячейки может быть изготовлена следующим образом из двух кусков плавленого
кварца; оба куска имеют клиновидную форму и склеены между собой, предпочтительно методом, описанным
в патентной спецификации 10-3.9233, образуя блок практически прямоугольной формы. Перед склеиванием
на одной из деталей сверху вниз нарезается канавка, которая затем придает готовой ячейке точно
клиновидное пространство, которое можно заполнить любой желаемой жидкостью.
Дальнейшее улучшение ячейки достигается за счет шлифовки ее передней и задней поверхностей для
формирования линзовых поверхностей, благодаря чему поток света, исходящий от источника света,
коллимируется внешней поверхностью, проходит через ячейку в виде параллельного света, а затем
фокусируется задней поверхностью в виде изображения источника света на призменной апертуре
спектрографа, если это устройство, с которым она будет использоваться. Предпочтительно, чтобы оптический
центр линзовых поверхностей не был центральным по отношению к размерам самой ячейки, а был
центральным по отношению к расстоянию от точки клина до верхней границы уровня жидкости. Во время
изготовления ячейки предпочтительно приклеивается защитный слой к верхней части ячейки для облегчения
работы линзовых поверхностей. Этот защитный раствор можно использовать в чистом виде (например, в виде
колпачка) для ячейки, особенно при исследовании летучих жидкостей.
Средства для использования совместно с ячейкой такого типа, или с тонировочным клином или образцом
материала для исследования, обеспечивают множество представлений характеристики, которая может
принимать форму многоканальной диафрагмы. В варианте, приспособленном для использования со
спектрографом, диафрагма снабжена двумя вертикальными рядами отверстий, причем перемычка между
последовательными отверстиями 70 немного шире ширины каждого отверстия. Два ряда отверстий
расположены в шахматном порядке, так что каждое отверстие в одном ряду находится напротив перемычки в
другом ряду. В нижней части одного из рядов предусмотрено отверстие на 75 футов большего диаметра,
чтобы обеспечить отображение нижней части клина на записываемом изображении. Важность этого
заключается в том, что скорость перемещения материала зависит от расстояния от основания клина до
центра отверстия.
Удобная конструкция диафрагмы для спектрографии имеет 15 отверстий в каждом ряду, не считая большого
отверстия диаметром 85 мм для вершины клина; эти отверстия расположены с шагом 1 мм в каждом ряду и
имеют диаметр 0,4 мм.
широкий. Расстояние между полученными спектрами будет соответствовать спектру шириной 0,4 мм на
диафрагме и расстоянию между последовательными парами спектров 0,2 мм при объединении обоих
наборов.
Согласно сделанной записи, легко может оказаться, что расстояние между отверстиями не строго
пропорционально по всей длине, но это не является недостатком, если расстояние между отверстиями
неравномерно, как указано выше. При известных размерах оценка толщины пройденного материала будет
сведена к простому подсчету спектров и оценке или вычислению длины, представленной небольшой частью,
обозначенной через дно отверстия.
Как видно, при комбинации 1 ячейки и фотоэлемента, как описано выше, запись может быть получена за две
экспозиции, что обычно требует дюжины или более снимков без какой-либо регулировки ячейки.
nf 'essarv. \Это не только позволяет сэкономить 110% времени, особенно в случае необходимости очень
длительной экспозиции, но и дает возможность получить записи при различных интенсивностях с
исследуемым веществом в точно таких же условиях. Эта особенность также характерна для имортаитических
веществ (например, веществ, изменяющихся со временем или под воздействием радиации, как, например, в
случае сыворотки крови). Эти соображения также имеют первостепенное значение в случае количественного
спектрального анализа, где практически невозможно получить сильные электрические разряды с точными
характеристиками. С помощью описанной ниже модификации даже возможно уменьшить два воздействия до
одного olle с соответствующими преимуществами.
При совместном использовании описанных выше ячейки и диафрагмы de393,648 целесообразно
поддерживать ячейку в латунном или другом креплении, которое является неотъемлемой частью диафрагмы.
В одном из положений свет, попадающий в спектрограф, проходит через ячейку и один набор отверстий
диафрагмы. Если диафрагму сдвинуть на несколько миллиметров вдоль светового потока, то свет,
проходящий через щель спектрографа, попадет в него либо напрямую, либо через ту же ячейку, заполненную
неабсорбирующей жидкостью. Таким образом, на пластине образуется множество, скажем, 15, пар
спектрограмм; верхняя из последовательных пар имеет градацию интенсивности, поскольку прошла через
различные слои исследуемой жидкости, а нижние спектрограммы всех пар одинаковы по интенсивности. При
условии правильного выбора относительной экспозиции, анализ различных пар покажет, что в каждой паре
есть одно или несколько мест, где интенсивность двух спектров одинакова.
После определения этих мест коэффициент поглощения для различных длин волн может быть получен путем
расчетов, зависящих от размеров ячейки и относительного времени экспозиции.
Недостатком этой процедуры в некоторых случаях является то, что первая экспозиция может быть
значительно длиннее второй. Поэтому для получения результатов с требуемой степенью точности
необходимо знать постоянную Шварцшильда, значение которой, по-видимому, зависит от марки пластины и
других факторов. В таких случаях время экспозиции для эталонных спектров может быть уравнено со
временем экспозиции для градуированных спектров путем введения среды с известным поглощением или
путем перемещения источника света дальше от ячейки.
Однако, поскольку последний способ приведет к изменению размеров линзовой поверхности ячейки,
необходимых для получения параллельного света, обычно предпочтительнее будет альтернативная форма
ячейки с параллельными сторонами, упомянутая ниже, если только эффективное расстояние источника света
от ячейки не увеличивается с помощью такого устройства, как кварцевый конденсор переменной
интенсивности Глильгера.
Дополнительным источником неточности является тот факт, что свет, проходящий через любое конкретное
отверстие диафрагмы, проходит через жидкости различной толщины, и — если работа имеет такой характер,
что необходимо внести соответствующую поправку, — среднюю толщину можно определить
математическими расчетами. Однако описанная ниже модифицированная форма клетки в значительной
степени позволит избежать необходимости в подобных корректировках.
Данное усовершенствование по существу заключается в неправильном расположении диафрагмы на одной
из внутренних поверхностей ячейки. Конструкция ячейки аналогична описанной ранее, но имеет плоские
внешние поверхности, поэтому необходима отдельная конденсирующая линза. 70 На той половине ячейки,
которая снабжена канавкой, на дно канавки, образованной стенкой ячейки, нанесено покрытие из платины
методом катодного осаждения. Сначала на поверхность наносится защитное покрытие с зубчатой структурой
(75), предназначенное для защиты от чего-либо.
Платиновое покрытие наносится на те участки стены, которые фактически должны стать диафрагменными
отверстиями. Платина осаждается, скажем, с плотностью не менее 3,80, а вышеупомянутый процесс
приклеивания ячейки «вплавляет» платину, которая с этого момента становится невосприимчивой к
повреждениям. Экспериментально установлено, что полученная таким образом пленка платины непрозрачна
во всем видимом и ультрафиолетовом спектре до 1850 Å.
Другой возможной конструкцией ячейки является нанесение платиновой сетки на наклонную поверхность и
отражение сравнительных лучей от платиновых стержней таким образом, чтобы они не проходили через
жидкость. При соответствующей настройке интенсивность этих лучей может быть отрегулирована до любого
желаемого соотношения 95, так что обе экспозиции могут быть выполнены одновременно без необходимости
перемещения ячейки или замены жидкости. Необходимо будет внести поправки на изменение расстояния от
щели и на изменение отражательной способности ионного света в зависимости от длины волны. Подобная
конструкция особенно ценна для рутинных испытаний, поскольку в таком случае поправки будут получены
сразу и для всех, и их больше не потребуется учитывать при каждом испытании.
Твердый материал в форме клина следует изучать точно таким же способом, как описано выше для жидких
клиньев. Однако зачастую твердый материал для исследования представляет собой плиты с параллельными
сторонами, толщина которых может варьироваться от долей миллиметра до нескольких сантиметров; в этом
случае может быть использован следующий модифицированный метод.
Исследуемое вещество помещается перед одним набором отверстий, и через него делается снимок, но при
этом между источником света и щелью также вставляется вращающийся логарифмический сектор. Целью
логарифмического сектора является уменьшение интенсивности света, достигающего щели, причем это
уменьшение является логарифмической функцией расстояния вдоль щели от некоторой фиксированной
точки.
Затем делается второй снимок через другой набор диафрагм с более короткой выдержкой (130°) или с
источником света, расположенным на большем расстоянии, но без логарифмического сектора и
поглощающего материала на пути света. Если, например, диафрагма имеет пятнадцать отверстий в каждом
наборе, то таким образом получаются пятнадцать идентичных спектральных зерен, которые и являются
нашими эталонами сравнения. Остальные пятнадцать спектрограмм (взятые в соответствии с определением,
описанным в предыдущем абзаце) не идентичны, поскольку количество света, проходящего через
последовательные апертуры, уменьшается из-за наложения сектора и поглощения вещества. Таким образом,
на основе данных, полученных путем прямого измерения вдоль щели от фиксированной точки, мы можем
определить соотношение между (а) интенсивностью света, проходящего через вещество и логарифмический
сектор на щели в некоторой рассматриваемой точке, и (б) исходной интенсивностью света, излучаемого
источником.
Точно так же, как и прежде, мы выбираем точки в различных парах спектров, где интенсивность одинакова, и,
если требуется лишь качественная кривая поглощения без привязки к абсолютным данным, ее можно
построить непосредственно на основе полученных таким образом результатов. Если же требуются
коэффициенты поглощения, их можно рассчитать, исходя из времени экспозиции, уравнения
арифметического сектора и толщины исследуемого материала.
В качестве альтернативного метода можно предложить такой вариант, при котором в одном случае
используется данный сектор, а в другом — поглощающий материал. Однако этот метод не так хорош, как
описанный ранее, поскольку он подразумевает, что «сопоставление» происходит на разных участках
характеристической кривой фотопластинки, тогда как в подробно описанном нами методе сопоставление
происходит примерно на одном и том же участке этой характеристической кривой, по крайней мере, в
диапазоне спектра, для которого фотографическая интенсивность источника света не сильно меняется.
Были разработаны некоторые дополнительные модификации описанного выше аппарата, которые могут
оказаться более подходящими в конкретных случаях.
Одной из таких модификаций является коимбина I с множественными отверстиями и клиновидными ячейками,
отличающимися от описанных ранее.
Данная комбинация выполнена в виде ячейки, предпочтительно из плавленого кварца, ромбовидно-наклонной
в плане и имеющей две вертикальные наклонные грани, на которых происходит внутреннее отражение под
углом около 90°. Клетка клиновидной формы расположена между двумя частями, несущими эти наклонные
поверхности, и расположена таким образом, что свет проходит через жидкость в клетке после одного
отражения и до другого. Острый край ромба, ближайший к щели спектрографа, имеет ряд зазубрин, так что
свет, который в конечном итоге достигает щели, проходит через щели, оставшиеся после зазубрин. Твердый
кристалл (в форме полумесяца) из плавленого кварца, несколько короче, чем полумесяц, но имеющий
соответствующие размеры, помещается в соответствующее положение так, чтобы свет, дважды отраженный
от его наклонных граней, проходил через щели в полумесяце к щели.
Вследствие своей меньшей длины входная грань сплошного ромба смещена на 80 градусов относительно
грани ячейки, а конденсор расположен таким образом, что свет от источника проходит одинаково через обе
входные грани. Светопоглощающее устройство, такое как секторный рассеиватель 85, может быть размещено
на пути света, проходящего через сплошной ромб, чтобы обеспечить уменьшение интенсивности света,
проходящего через щели, на соответствующую величину, или может быть задано более короткое время
экспозиции 90, чем для света, проходящего через ячейку.
Альтернативный вариант конструкции заключается в замене ячейки сплошным ромбом, имеющим зазубрины
на одном ребре, как и прежде, и размещении двух параллельных ячеек с 95 гранями между
соответствующими входными гранями двух ромбов. В одной из этих ячеек будет находиться исследуемая
жидкость, а в другой — неабсорбирующая жидкость. Между двумя ромбами или в другом подходящем месте
используется логарифмический секторный затвор или эквивалентное ему устройство для получения
необходимой градации изображений.
Дальнейшая модификация заключается в построении любой из описанных клиновидных ячеек с наклонной
гранью пошагово, что (представляет собой эквивалент ряда ячеек с параллельными сторонами) Эта
конструкция обеспечит прохождение каждого микроэлемента или другого изображения, полученного через
жидкость, через определенный участок жидкости, который можно будет точно определить раз и навсегда.
При использовании такой конструкции для определения точек H15, в которых происходит совпадение между
одним спектром и другим, может использоваться микролитометр.
Для логарифмического секторного затвора может быть применена модификация, эквивалентная последней,
то есть контур 120° с одной стороны отверстия вместо непрерывной кривой будет представлять собой ряд
радиальных линий, соединенных дугами онцентрических окружностей.
Хотя большая часть этого описания была дана в связи с определением поглощения света материалами, ясно,
что с возможными небольшими модификациями аппарата другие явления, упомянутые в первых абзацах
настоящего описания, могут быть количественно изучены.
В качестве примера можно привести количественный спектральный анализ веществ.
c. Когда эта работа выполняется обычным способом с помощью логарифмического секторного затвора, одна
из главных трудностей заключается в точном определении длины линий. Устройства, воплощающие
предложенный принцип согласования, позволят преодолеть эту трудность. Точность метода не
ограничивается определением того, какой из спектров или других представлений наиболее близок к
стандарту, но может быть произведена оценка относительного отклонения двух соседних таких спектров или
представлений от эталонного стандарта, что обеспечивает определенную степень интерполяции.
Дата: 10 декабря. 1931.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей, Саутгемптон Билдингс, 24, Лондон, W.C. 2.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 6631, 1932 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся определения количественных характеристик излучения.
Мы, компания ADAM H1LGER, LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, и ФРЭНИ ТВАЙМАН и ЛЕОНАРД ДЖЕССИ СПЕНСЕР, оба подданные Великобритании,
проживающие по адресу: 98, Kings Road, Camden Road, N.W.1, настоящим заявляем о характере данного
изобретения следующим образом: Изобретение относится к определению количественных характеристик
излучения и, в частности, направлено на усовершенствование и дальнейшее развитие аппарата, описанного в
предварительной спецификации № 34299131.
В этом описании была представлена комбинированная многоапертурная диафрагма и клиновидная ячейка,
имеющая в плане форму ромба с двумя вертикальными наклонными гранями, на которых внутреннее
отражение происходит под углом около 90°. На остром крае ромба, ближайшем к щели спектрографа или
подобному прибору, было сделано несколько зазубрин, через которые свет мог проходить не через ячейку.
Согласно настоящему изобретению, такая ромбическая клиновидная ячейка с надрезанным краем
используется совместно со второй ромбической клиновидной ячейкой. Обычно у последней ячейки с
указанным именем нет выемок по краю.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения включает корпус, в который установлены две ячейки
и конденсатор. Корпус предназначен для установки непосредственно перед щелью спектрографа или в
подходящем положении относительно любого другого прибора, используемого для определения
соответствующих количественных характеристик.
Конкретная конструкция и ее применение будут описаны в контексте абсорбционной спектрофотометрии
жидкостей, но станет ясно, что она может иметь и другие области применения.
Конденсор, предпочтительно кварцевый, крепится к держателю ячейки, и на последнем выгравировано
правильное расстояние 65° от источника света в соответствии с фокусным расстоянием конденсора. Две
ячейки легко вставляются в углубления, и вся конструкция крепится к пластине с пазом типа «ласточкин
хвост», которая скользит в канавку, обычно поддерживающую диафрагму, ограничивающую длину щели.
Предусмотрен крепежный винт с контргайкой, позволяющий надежно зафиксировать крепление для
правильного расположения пазов перед прорезью.
Свет от источника коллимируется, или приблизительно коллимируется, конденсором и проходит по соседним
альтернативным путям к первым отражающим граням 80 двух ячеек соответственно.
В ячейке, расположенной ближе к щели, поглощающая жидкость находится в клиновидном углублении, так
что излучение, отраженное от ее первой грани, проходит через слои жидкости различной толщины на разной
высоте. Две отражающие грани этой ячейки параллельны и наклонены таким образом, что луч, падающий на
середину первой грани, отражается к острому краю второй грани, так что сторона ячейки, обращенная под
углом 90°, не мешает рабочим пучкам лучей. После прохождения через клин жидкости лучи отражаются от
второй отражающей грани, за исключением тех мест, где эта грань прерывается рядом выемок, выточенных
на ее краю.
Вторая ячейка в точности идентична первой, за исключением того, что у нее нет выемок на ребре, и что лучи,
падающие на середину ее первой грани, отражаются на середину 1 ее второй грани, а не на ребро. В этой
ячейке находится жидкость, с которой сравнивается поглощение первой жидкости, обычно это жидкость,
поглощение которой считается незначительным (например, вода или спирт, 5.v 6:33,t34S) или, если
исследуемая жидкость является раствором, растворитель, используемый для этого раствора.
Таким образом, излучение, передаваемое второй ячейкой, проходит через выемки в первой ячейке.
На пути этого второго пучка можно разместить устройство, например, вращающийся сектор, функция которого
заключается в уменьшении интенсивности пучка до заданной степени.
Таким образом, спектрограмма дает серию спектров, каждый второй из которых демонстрирует локальное
поглощение, обусловленное различной толщиной раствора. При этом промежуточные спектры равномерно
уменьшаются по всему спектру до интенсивности, составляющей на каждой длине волны известное
отношение к излучению, прошедшему через сравниваемую жидкость.
На определенных длинах волн спектр, ослабленный поглощением жидкости, будет равен по интенсивности
соседнему спектру, интенсивность которого известна, и для этих длин волн можно легко определить
«толщину» — толщину поглощающей жидкости, через которую прошли лучи, формирующие ее спектр в точке
соединения пары спектров.
В конкретной конструкции аппарата, которая оказалась удобной для определенных применений, угол θ клина
жидкости таков, что tan θ = ΔA; таким образом, при условии, что все лучи проходят через ячейку
горизонтально, путь лучей через жидкость равен 7i/2, где ΔS — высота горизонтального луча над дном клина.
Математически можно показать, что это предположение допустимо.
Выемки, которых насчитывается 2,5, имеют ширину 0,367 нм каждая и расположены на расстоянии 0,367 нм
друг от друга. Нижняя граница нижней выемки, соответствующая верхней разделительной линии между
спектрами, находится на 21 мм выше вершины клина жидкости, и, следовательно, лучи, выходящие из нее,
прошли через 1 мм жидкости. Лучи, выходящие из верхней части верхнего н-прореза (которая соответствует
нижней разделительной линии между спектрами), прошли через 1,0 см жидкости. Таким образом, толщина
жидкости в см³, t, через которую проходит луч, выходящий из n-го края снизу (соответствующего n-му краю
сверху на фотографии), определяется следующим образом:
(i) t=0.1 +0.0l87 (1n -1) коэффициент экстинкции e жидкости для точек совпадения соседних спектров,
следовательно, определяется следующим образом:
(ii) e=Dl't=DI {0.1+0.0187, (n -)} и чтобы их можно было использовать для измерения поглощения 1 см жидкости
без заполнения их доверху, ячейки сделаны достаточно большими, и их можно легко поместить в держатель
или извлечь, не проливая жидкость. Таким образом, достаточно лишь минимальной осторожности, чтобы
обеспечить сохранность внешней поверхности ячеек.
Фиромо промокает.
Размеры отверстий сектора (их два) можно регулировать таким образом, чтобы общее отверстие составляло
от 0,4 до 0,7 оборота, что позволяет измерять плотность от 0,1,55 до 0,398. На секторе выгравирована
маркировка log m, где 1'/ — доля оборота, на которую регулируется раскрытие сектора. Он установлен таким
образом, чтобы вращаться на валу двигателя со скоростью около 17,5 об/мин, и при таких температурах
хорошо известно, что гравировки будут с высокой степенью точности показывать эффективную плотность.
Сектор установлен на отдельной подставке, чтобы избежать передачи вибрации на щель, но он защищен
таким образом, что его можно установить в нужное положение без риска повреждения крепления ячейки во
время работы с лосьоном.
Очевидно, что эти флуры могут быть модифицированы по мере необходимости в соответствии с конкретным
назначением аппарата.
Альтернативой вращающемуся сектору для уменьшения диаметра сравнительного пучка является
кремниевая пластина, катодно покрытая платиной (95%). Отложения становятся прочными благодаря
процессу выжигания. Он крепится в латунную или другую подходящую рамку и может быть вставлен в
углубление, которое в предыдущем описании было занято сектором. Для большинства работ подходит
тарелка с плотностью примерно 0,25-0,35.
Плотность пластины для различных длин волн можно измерить, поместив в первую ячейку раствор,
коэффициент поглощения которого известен для различных длин волн.
Во вторую ячейку помещают растворитель и делают снимок, по которому можно определить плотность
платиновой пластины по всем частям спектра. 110 Третий метод наложения известной сравнительной
плотности обеспечивается с помощью стопки кварцевых пластин. В одном из типов аппаратов фактически
используется 12 пластин. Плотность этой стопки пластин может быть рассчитана по формуле Френеля для
всех желаемых длин волн или измерена по всему спектру с помощью решения с известным коэффициентом
поглощения, как описано выше в связи с платинированной пластиной.
Выбор способов уменьшения интенсивности сравнительного пучка во многом зависит от значения
измеряемых коэффициентов экстинкции и от природы исследуемых жидкостей. Этот сектор обладает
большим преимуществом, поскольку он обрабатывает одинаковую долю излучения для всех длин волн и
может быть выгодно использован для экспозиций длительностью 20 секунд 130 ---93,64E; (; 398,648 или
более.
В тех случаях, когда требуются более короткие выдержки, а такие короткие выдержки, как одна секунда, часто
можно получить, нет простого способа обеспечить соответствие выдержки нескольким полным оборотам
сектора, и в этом случае следует использовать одно из других устройств. Из них стопка пластин лучше
подходит для низких плотностей; для более высоких плотностей ее недостатком является то, что требуется
большое количество пластин, и их нужно не только содержать в очень чистом состоянии, чтобы избежать
рассеяния излучения, но и по той же причине необходимо следить за тем, чтобы полировка была идеальной,
что не всегда можно гарантировать при беглом визуальном осмотре. Упомянутые двенадцать пластин — это
примерно разумное количество, которое можно использовать в качестве рабочего максимума.
Для более высоких плотностей и при выдержке менее 20 секунд следует использовать платинированную
пластину, плотность которой должна быть подобрана в соответствии с требованиями рассматриваемого
исследования.
Необходимо проверить однородность платиновой пленки. Это можно сделать, проводя замеры при различной
высоте пластины. Предусмотрена возможность крепления пластины в таких положениях, чтобы любая ее
часть могла быть расположена напротив любого края выемки.
Для указанного применения устройство может использоваться следующим образом. После установки
аппарата перед щелью источник света необходимо правильно расположить. Для этого обе ячейки
заполняются жидкостью с помощью пипетки, при этом необходимо следить за тем, чтобы их внешняя
поверхность оставалась чистой и сухой. Жидкость, используемая для настройки источника света, должна
иметь показатель преломления, не сильно отличающийся от показателя преломления, поглощение которого
необходимо измерить, например, растворитель, используемый в сравнительном пучке. Элементы
помещаются в углубления в держателе, источник света устанавливается на правильном расстоянии от
конденсатора (как указано на держателе), и зажигается искра. Искра должна быть расположена на оси
конденсирующей линзы как можно ближе к точке, видимой при визуальном осмотре. Используя широкую
щель, наблюдатель, глядя в правую часть канмеры в сторону призмы спектрографа, увидит источник света,
проецируемый в апертуру этой призмы.
Затем источник света следует перемещать в стороны или вверх и вниз до тех пор, пока его изображение не
окажется в центре апертуры призмы.
Наблюдатель может быть уверен, что излучение, достигающее спектра по двум альтернативным путям (через
поглощающую и сравнивающую жидкости соответственно), не уменьшается по интенсивности из-за
виньетирования.
Теперь ячейки извлекаются, очищаются, заполняются (одна абсорбирующей жидкостью, другая —
контрольной) и устанавливаются обратно в свои углубления. Если используется этот способ уменьшения
освещенности, следует запустить сектор -o, дав ему несколько секунд на набор скорости. Ширина щели
уменьшается до желаемых размеров, затем в камеру помещается темная пленка с пластиной, затвор
открывается, зажигается искра и производится экспозиция. После того как пластина была обработана,
зафиксирована, промыта и высушена, наблюдатель осматривает пластину и записывает свои наблюдения, на
основании которых можно получить необходимые данные.
Для некоторых применений использование описанной ранее формы ячейки имеет ряд недостатков, из
которых мы сначала рассмотрим тот, что связан с постоянным углом клина 85.
Будет установлено, что для любой выбранной плотности, введенной в сравнительный пучок, прибор
обеспечивает точки совпадения для коэффициентов поглощения e, которые находятся на 90% дальше друг от
друга по мере увеличения e. Указанный эффект проиллюстрирован на рисунке 5 статьи изобретателей
«Быстрая спектрофотометрия», опубликованной в «Трудах Оптического общества», том 1. 33, № 2. 95 В
соответствии с еще одной особенностью настоящего изобретения одна или обе стороны жидкостного
пространства в клиновидной ячейке имеют форму, обеспечивающую заданную нелинейную зависимость
Соседние файлы в папке патенты