Prism Optúil: Mar a Oibríonn sé, Cineálacha, agus Treoir Roghnúcháin

Athraonadh agus Céimseata an Dialla

Athraíonn solas a théann isteach i bpriosma an luas agus an treo toisc go sáraíonn comhéifeacht athraonta gloine an t-aer. Leanann an gaol n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ , áit a ndéantar θ a thomhas ón ngnáthdhromchla. Bíonn diall iomlán δ = i₁ i₂ – A ag ga a thrasnaíonn priosma a bhfuil uillinn uas-uillinn aige, agus is iad i₁ agus i₂ na huillinneacha isteach agus amach. Ag an gcoinníoll diall íosta, téann an ga go siméadrach, agus is féidir an t-innéacs athraonta a ríomh go díreach ó n = sin[(A δₘ)/2] / sin(A/2). Ceadaíonn an mhaoin seo tomhas beacht ar scaipeadh ábhair.

Rialaíonn rogha ábhar an méid diall agus an scaipeadh tonnfhad. Tá gloine choróin borosilicate coitianta (coibhéis N-BK7). n _d = 1.5168 ag 587.6 nm agus uimhir Abbe V _d = 64.17 , rud a léiríonn scaipeadh measartha. I gcás feidhmeanna ultraivialait, is féidir shilice comhleáite UV-ghrád (n _d = 1.4585, V _d = 67.8) cuireann tarchur níos airde faoi bhun 350 nm agus leathnú teirmeach níos ísle. Athraíonn an difríocht in innéacs athraonta idir an dá ábhar an diall roinnt céimeanna ag an uillinn APEX chéanna, fachtóir ríthábhachtach nuair a bhíonn córas á dhearadh.

Cineálacha Prism agus a bhFeidhmeanna

Baineann gach céimseata leas as athraonta nó frithchaitheamh chun athrú uilleach in-athdhéanta a bhaint amach. Léiríonn an tábla thuas an t-uasuillinn shainithe agus an príomhphost optúil. Cé go bhfuil priosma comhshleasach optamaithe le haghaidh scaipthe, baineann priosma dronuilleach leas as frithchaitheamh inmheánach iomlán chun léas a fhilleadh faoi 90° gan bratuithe nuair a úsáidtear é le solas imbhuailte.

Scaipeadh agus Taifeach Speictrim

Nuair a théann solas bán trí phriosma, athraonann gach tonnfhad ag uillinn atá beagán difriúil mar go laghdaítear an t-innéacs athraonta le méadú ar an tonnfhad. Le haghaidh tipiciúil Priosma comhshleasach 60° déanta as N-BK7, sroicheann an scaipeadh uilleach ó 400 nm go 700 nm thart ar 0.5° . Is é an ráta athraithe diallta le tonnfhad, scaipeadh uilleach dδ/dλ, thart ar 0.08°/nm ag 500 nm don ghloine céanna. Is leor an chumhacht deighilte seo le haghaidh go leor speictriméadar dlúth, áit a nglacann eagar braite líneach an speictream scaipthe gan páirteanna gluaisteacha.

Braitheann an taifeach speictreach ar bhunfhad an phriosma agus ar chuar scaipthe an ábhair. Méadaíonn cosán optúil níos faide tríd an ghloine an deighilt fhisiciúil idir tonnfhaid. Mar shampla, is féidir le priosma le bonn 30 mm na línte D sóidiam (589.0 nm agus 589.6 nm) a réiteach go hiondúil nuair a chomhcheanglaítear é le scoilt iontrála cúng. Tá an prionsabal seo fós mar chnámh droma monacrómatóirí priosma a úsáidtear i gcórais ionsúcháin agus fluaraiseachta.

Machnamh Inmheánach Iomlán agus Rialú Íomhá

Baineann priosmaí machnamhach leas as machnamh inmheánach iomlán (TIR) chun solas gan bratuithe miotail a atreorú. Nuair a bhuaileann solas taobh istigh de ghloine dromchla ag uillinn níos mó ná an uillinn chriticiúil, Tarlaíonn machnamh 100%. . Maidir le N-BK7, níl ach an uillinn chriticiúil timpeall 41.2° don chomhéadan gloine-aer. Faigheann priosma dronuillinn solas imbhuailte gnáth le cos amháin, frithchaiteann sé é ag 45° ag an taobhagán, agus seolann sé amach an chos eile le huaire beacht 90°. Toisc go sáraíonn an minicíocht 45 ° an uillinn chriticiúil, níl aon sciath frithchaiteach ag teastáil, ag caomhnú tréchur ard agus deireadh a chur le ionsú miotail.

Bainistíonn priosmaí níos speisialaithe treoshuíomh íomhá. Seachadann priosma penta diall tairiseach 90° beag beann ar earráidí beaga ailínithe agus ní inbhéarann ​​nó ní aisiompaíonn sé an íomhá – dhá fhrithchaitheamh inmheánach, a gcaithfear ceann amháin acu a bheith brataithe, bain amach é seo. Rothlaíonn priosma Dove íomhá faoi dhó uillinn rothlaithe an phriosma féin, rud a fhágann go bhfuil sé úsáideach le léas léasair a scanadh agus le maolú íomhá. Filleann retroreflectors ciúb cúinne solas díreach feadh chonair an teagmhais, maoin a shaothraítear i raon léasair gealaí agus ailíniú tionsclaíoch, agus is minic a bhíonn cruinneas fillte níos fearr ná 5 soicind nuair a dhéantar iad chun lamháltais daingean.

Prism á Sonrú: Ábhar, Méid, agus Lamháltais

Chun an priosma ceart a roghnú le haghaidh fíorshuíomh optúil is gá riachtanais feidhmchláir a aistriú go paraiméadair intomhaiste. Gabhann an liosta seo a leanas na sonraíochtaí ríthábhachtacha atá le feiceáil ar líníocht nó ar bhileog sonraí tipiciúil.

• Ábhar : Meaitseáil an fhuinneog tarchuir le do thonnfhad. Oibríonn BK7 ó 350 nm go 2 μm; Síneann shilice comhleáite UV síos go 185 nm; Tá ZnSe oiriúnach do chórais infridhearg 0.6–16 μm.
• Maoile Dromchla : λ/4 ag 633 nm caighdeánach don íomháú; Tá λ/10 nó níos fearr ag teastáil le haghaidh úsáide idirfheirmhéadrach chun cáilíocht aghaidh na dtonn a chaomhnú.
• Cáilíocht Dromchla (Scratch-Dig) : Tá 60-40 inghlactha do go leor córais soilsithe; Laghdaíonn 40-20 nó 20-10 scaipeadh i gcosáin léasair.
• Caoinfhulaingt Uillinn : is luach ilfheidhmeach é ±3 arcminutes; Is minic go mbíonn ±30 soicind ag teastáil ó phriosmaí penta beachta chun diallas comhsheasmhach 90° a ráthú.
• Cró Glan : Sonraítear ar a laghad 80% de thoise aghaidh an phriosma chun lochtanna imeall agus saobhadh spreagtha gléasta a sheachaint.
• Cumhdach : Is féidir le bratuithe frith-léirithe leathanbhanda ar nós MgF₂ tarchur a threisiú os cionn 99% in aghaidh an dromchla ; féadfaidh aghaidheanna frithchaiteacha airgead cosanta a úsáid le haghaidh frithchaiteacht >96% sa infheicthe.

Cleachtais is Fearr maidir le Feistiú agus Ailíniú

Is féidir le feidhmíocht optúil priosma díghrádú go tapa má chuirtear faoi strus nó má dhéantar mí-ailíniú air. Cuidíonn treoirlínte láimhseála praiticiúla le cáilíocht an bhíoma a shonraítear ar an líníocht a choinneáil.

1. Bain úsáid as gléasanna cineamatacha nó leathchinéiteacha a chuireann brú mín an earraigh i gcoinne imill na talún, ní na aghaidheanna snasta. Cuireann sé seo cosc ​​​​ar bifringence strus a chuirfeadh saobhadh ar an bpolarú.
2. Ailínigh an priosma le autocollimator nó le idirferometer pláta lomadh chun a fhíorú go bhfuil uillinn an léasa scoir ag teacht leis an luach dearaidh laistigh den chaoinfhulaingt.
3. Dromchlaí glan le fíochán saor ó lint agus isopropanol de ghrád imoibrí; seachain glanadh tirim, ar féidir leo scratches a scaipeann solas a ghiniúint.
4. Cuir bac ar TIR neamhbheartaithe agus machnaimh thaibhse le sciatha dubh-anodized, go háirithe i slabhraí ilphrionsabail.

Nuair a éilíonn córas priosma a rothlú, mar atá le priosma Dove le haghaidh rothlú íomhá, caithfidh an gléas an priosma a lárú go beacht ar an ais uainíochta. A rith amach gathacha de chothrom 0.1 mm is féidir a bheith ina chúis le siúl amach bíoma a aistríonn an íomhá ar an brathadóir, ag baint an bonn de atrialltacht tomhais.

Fabhtcheartú Saincheisteanna Coitianta

Is féidir le fiú priosma dea-shonraithe déantáin gan choinne a tháirgeadh. Is minic a bhíonn frithchaitheamh taibhse ó dhromchlaí neamhbhrataithe le feiceáil mar spotaí lag díláithrithe; laghdaítear a ndéine de réir dhá ord méide trí bhratú AR mhaith a chur i bhfeidhm. Is minic a thagann diall léas dealraitheach a sháraíonn lamháltas uillinn an phriosma ó oiriúntóir gléasta ding seachas an priosma féin - is gnách go n-aithnítear an fhoinse nuair a sheiceálann tú an gléas le táscaire diailithe. I gcórais léasair ardchumhachta, féadann ionsú mórchóir lionsa teirmeach a chruthú: taispeánann priosma shilice comhleáite sruth teirmeach i bhfad níos ísle ná BK7, agus tá comhéifeacht athraonta teirmeach faoi deich n-uaire níos lú , cobhsaíocht dírithe bhíoma a chaomhnú faoi ualach éagsúil.

Nuair a roghnaítear an priosma ceart beidh sé bunaithe ar a chéimseata agus a ábhar a thuiscint. Le sonraíocht agus gléasadh cúramach, seachadann priosmaí ionramháil léas iontaofa, saor ó ailíniú in ionstraimí ó speictreascóp boise go stáisiúin léasair satailíte.