寶石折射率測定儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種寶石折射率測定儀，主要包括外殼、接目鏡及主機板，主機板設在外殼內，主機板上設有折光棱鏡、刻尺、場鏡、反光鏡Ⅰ，折光棱鏡為橋形，折光棱鏡的出射面上設有柱面透鏡，外殼內設有支撐板與主機板接觸，支撐板上設有反光鏡Ⅱ、反光板和濾色片，接目鏡通過目鏡座與外殼連接固定。本實用新型專利技術有益的效果是：橋形結構折光棱鏡的設計使得某一特定角度的反射光被限制在一定的寬度之內，這樣就隔絕了漫射面出射的雜散光的進入，視場中的對比度也就相應提高。此測定儀在視場中觀察到的明暗分界線要比其他類型的測定儀的分界線要清晰的多。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術主要涉及寶石測定儀裝置領域，主要是一種寶石折射率測定儀。
技術介紹
目前使用的寶石折射率測定儀主要有兩種形式，一種是半圓柱式，另一種是棱鏡式。半圓柱式測定儀的入射光線成會聚形狀，裝校困難，造成視場內明暗界限不清；玻璃半圓柱體加工困難；入射雜散光線會進入視場，造成對比度下降。棱鏡式測定儀的由于棱鏡出射面的折射效應，使得折射率的測量范圍有限；由漫反射面產生的光線部分可直接進入視場，造成對比度下降。
技術實現思路
本技術要解決上述現有技術的缺點，提供一種更穩定可靠、更實用的寶石折射率測定儀。 本技術解決其技術問題采用的技術方案這種寶石折射率測定儀，主要包括外殼、接目鏡及主機板，主機板設在外殼內，主機板上設有折光棱鏡、刻尺、場鏡、反光鏡I，折光棱鏡為橋形，折光棱鏡的出射面上設有柱面透鏡，外殼內設有支撐板與主機板接觸，支撐板上設有反光鏡II、反光板和濾色片，接目鏡通過目鏡座與外殼連接固定。 所述接目鏡的鏡頭處設有偏振片。 所述接目鏡外部由內到外設有調焦滑塊及壓簧，目鏡座外套有目鏡罩。 所述外殼頂部設有工作臺板，工作臺板上部設有保護罩，保護罩通過連塊固定在外殼上。 所述刻尺固定在刻尺座上，刻尺座的一端設有壓力彈簧。 所述外殼上設有透光孔，透光孔的位置與反光鏡II相對應。 所述折光棱鏡的入射面為磨砂面。 本技術有益的效果是橋形結構折光棱鏡的設計使得某一特定角度的反射光被限制在一定的寬度之內，這樣就隔絕了漫射面出射的雜散光的進入，視場中的對比度也就相應提高。另外，由于可能達到觀察視場中的反射光線其反射區域同時被限制在一個小范圍內，使得接觸面比較小的被測件在測試時，非寶石面的反射光很難進入視場，尤其是在臨界角度非寶石面的反射光就更難進入視場，也正是由于上述兩點，此測定儀在視場中觀察到的明暗分界線要比其他類型的測定儀的分界線要清晰的多。另外，由于反射光線均出射出于很小的一個區域內，在出射面上粘接一塊與折光棱鏡折射率相同的柱面透鏡，透鏡圓柱面的中心線位于折光棱鏡工作面的中心線上，這樣就克服了棱鏡式測定儀棱鏡出射面的折射效應，擴大了測量范圍，從而減少由于棱鏡角度誤差所帶來的測量誤差。附圖說明圖1是本技術結構示意圖； 圖2是本技術原理圖； 圖3是折光棱鏡折射原理圖； 圖4是刻尺定位圖1； 圖5是A～θ關系圖1； 圖6是刻尺定位圖2； 圖7是A～θ關系圖2。 附圖標記說明連塊1，保護罩2，反光鏡II 3，工作臺板4，滑動拉桿5，目鏡座6，壓簧7，調焦滑塊8，接目鏡9，偏振片10，目鏡罩11，主機板12，反光鏡I 13，支撐板14，場鏡15，刻尺16，刻尺座17，壓力彈簧18，柱面透鏡19，折光棱鏡20，反光板21，轉動桿22，濾色片23，被檢寶石24，光源25，出射面26，入射面27，外殼28，透光孔29。具體實施方式 以下結合附圖和實施例對技術作進一步說明 如圖所示，這種寶石折射率測定儀，主要包括外殼28、接目鏡9及主機板12，外殼28頂部設有工作臺板4，工作臺板4上部設有保護罩2，被檢寶石24放在工作臺板4上，蓋有保護罩2，保護罩2通過連塊1固定在外殼28上。主機板12設在外殼28內，主機板12上設有折光棱鏡20、刻尺16、場鏡15、反光鏡I 13，刻尺16固定在刻尺座17上，刻尺座17的一端設有壓力彈簧18，用于固定刻尺16，折光棱鏡20為橋形，折光棱鏡20的出射面26上設有柱面透鏡19，外殼28內設有支撐板14與主機板12接觸，支撐板14上設有反光鏡II3、反光板21和濾色片23，反光鏡II 3固定在滑動拉桿5上，濾色片23固定在轉動桿22上，接目鏡9通過目鏡座6與外殼28連接固定，接目鏡9的鏡頭處設有偏振片10，接目鏡9外部由內到外設有調焦滑塊8及壓簧7，用于固定接目鏡9及調節焦距，目鏡座6外套有目鏡罩11，起到保護作用。外殼28上設有透光孔29，透光孔29的位置與反光鏡II 3相對應，光源25通過透光孔29將光投射在反光鏡II 3上，光通過反光鏡II 3反射到折光棱鏡20的入射面27上，入射面27為磨砂面。 光線由光源25產生，經濾色片23成為單色光照射到折光棱鏡20的磨砂入射面27，而產生漫射效應。漫射光投射到折光棱鏡20與被檢寶石24相接觸的界面時，由折射定律和全反射定律知當光線的入射角θ小于臨界角θ0(n為被測寶石折射率)時，光線在界面發生折射，而當光線的入射角大于θ0時，則界面上發生全反射現象。折射光進入被檢寶石24，反射光則通過柱面透鏡19投射到刻尺16上。通過后面的觀察系統——場鏡15、反光鏡I13和接目鏡9，可以看到帶刻尺16的視場是有明、暗兩部分組成。其中亮視場是由全反射光形成，暗視場是由折射光造成，而明暗場的分界線是由θ0(臨界角)所決定。通過該分界線在刻尺16上的位置，就可以直接讀出被檢寶石24的折射率。 由全反射定律可知折光棱鏡20的折射率越高，則可測試的寶石折射率也越高，所以采用SF57玻璃，其折射率n0＝1.84666 由圖3，可得出某一角度全反射光束的寬度 a＝2Hsinθ-Wcosθ(1) 考慮到加工工藝因素，取H＝1mm，a＝2sinθ-Wcosθ 如果n1＝1.30設a1≈0，則W≈2，這樣n2＝1.82時，a2≈1.717mm 由圖3及式(1)知，隨著被檢寶石24折射率的不同，由于折射棱鏡20的限制，在臨界角發生全反射的光束寬度a也不同，且寶石折射率越高，光束寬度a越大。 由以上分析知在臨界角全反射光束有一定的寬度a，所以該光束通過柱面透鏡19時會發生光束會聚現象，如圖4中的d曲面所示。 假設測試范圍的中間值(θ中≈62.5°)對應的全反射光束會聚于P’點，刻尺也以該點P’定位，如圖4。i與i’有如下關系 n0sini＝sini’ 因為i，i’很小 由圖4，可得出 因為 所以 由式(2)得知各方向的反射光束通過柱面透鏡19后會聚成一個距柱面透鏡19等距離的柱面，且該柱面的中心線也是位于折光棱鏡20工作面的中心線上，其半徑為 如圖4所示。我們取R＝17mm，這時d＝20mm。 當被檢寶石折射率n1＝1.30全反射角度最小θ1＝44.75° n2＝1.82全反射角度最大θ2＝80.25° 刻尺16初定位于θ的中間值θ中＝62.5°，如圖5刻尺16在該角度上與d曲面相切于P‘點。因此可看出光束只有θ臨＝62.5°時，在P‘點成清晰象，而在其他方向均在刻尺16上成一個彌散斑，其寬為A。 參照圖4 而 化為 帶入具體數值 根據上式可以得出A～θ的關系圖，如圖5曲線所示。 從圖5中我們可以看到當θ在70°以上時，A值隨θ的增加迅速增大，θ＝80°時A達到0.145mm將造成像非常模糊。如能按圖5所示將刻尺16位置移到P位置，則A值就會在整個θ角度范圍內處于一個平均都很小的允許值內。 從圖5中可以看到刻尺處于P位置時，刻尺16與曲線的交點(也就是A＝0的點)在θ＝58°和θ＝77°附近，且θ＝80°時A≈0.03mm。 該P位置時刻尺16與d曲面第1交點在θ1＝58°處，刻尺以θ1＝58°時與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種寶石折射率測定儀，主要包括外殼（２８）、接目鏡（９）及主機板（１２），其特征在于：主機板（１２）設在外殼（２８）內，主機板（１２）上設有折光棱鏡（２０）、刻尺（１６）、場鏡（１５）和反光鏡Ⅰ（１３），折光棱鏡（２０）為橋形，折光棱鏡（２０）的出射面（２６）上設有柱面透鏡（１９），外殼（２８）內設有支撐板（１４）與主機板（１２）接觸，支撐板（１４）上設有反光鏡Ⅱ（３）、反光板（２１）和濾色片（２３），接目鏡（９）通過目鏡座（６）與外殼（２８）連接固定。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：程宏，王勤，王媛媛，
申請(專利權)人：杭州志達光電有限公司，
類型：實用新型
國別省市：86[]