SU1141315A1

SU1141315A1 - Способ измерени величины двойного лучепреломлени полимерных материалов

Info

Publication number: SU1141315A1
Application number: SU833606590A
Authority: SU
Inventors: Гайк Минасович Айрапетьянц; Анатолий Григорьевич Старовойтов
Original assignee: Могилевское производственное объединение "Химволокно" им.В.И.Ленина
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1985-02-23

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс в фотоэлектрическом измерении оптической разности фаз по интенсивности света, проход щего через образец, помещенный мезвду двум скрещенными пол роидами, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений и обеспечени возможности вы влени главных направлений полиориентаций полимерных материалов, перед измерением оптической разности фаз ориентируют плоскость пол ризации падающего на образец света вдоль главных направлений анизотропии исследуемого материала путем синхронного вращени системы пол роидов, после чего устанавливают плоскость пол ризации падающего света под углом 45 к главноо му направлению анизотропии исследуе (Л мого материала.

Description

1 2 J

67 8

1

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в химической промышленности, в частности при производстве химических .пленок и волокон.

Известен способ измерени оптической разности фаз между обыкновенными и необыкновенными лучами, пол ризованными в двух взаимно перпендикул рных направлени хJ возникающих при двойном лучепреломлении 1.

Однако измерение величины двойного лучепреломлени осуществл етс с помощью компенсаторов оптической разности фаз, применение которых существенно снижает точность измерени за счет дополнительных погрешностей св занных с изготовлением, юстировкой и установкой в оптическом тракте прибора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ измерени величины двойного лучепреломлени полимерных материалов , заключающийс в фотоэлектрическом измерении интенсивности света, проход щего через образец, помещенный между двум скрещенными пол роидами . Величина оптической разности фаз определ етс по интенсивности прошедшего светового потока, на основании чего определ етс двойное лучепреломление 2.

Недостатком известного способа вл етс дополнительна погрешность измерени , обусловленна неоднозначностью определени величины двойного лучепреломлени за счет различи величины и направлени ориентации молекул рной структуры.

Цель изобретени - повышение точности измерений оптической разности фаз полимерных материалов и обеспечение возможности вы влени главных направлений полиориентаций полимерных материалов.

I

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени величины двойного лучепреломлени , заключающемус в фотозлектрическом измерении оптической разности фаз по интенсивности света, проход щего через образец полимерного материала, помещенньй между двум скрещенными пол роидами, перед измерением оптической разности фаз ориен ируют плоскость пол ризации падаюш их лучей вдоль главных направлений анизотропи

152

исследуемого материала путем синхронного вращени системы пол роидов, ( после чего устанавливают плоскость

пол ризации падающего света под уг/ с о

лом чЬ к главному направлению анизотропии исследуемого материала.

Предварительна ориентаци положени анализатора и пол ризатора вдоль главных направлений анизотропии св зана с наличием в полимерных материалах отклонений от заданной ориентации , частичной дезориентации, котора приводит к рассеиванию света, т.е. возникают волны, плоскость пол ризации которых расположена произвольно. Рассе нный свет не. вступает в интерференцию с основной волной , поэтому при измерении интенсивности прошедшего света через полимерный материал по известному способу накладываетс фон, на котором менее четко или совсем не видны его экстремальные положени .

Обща интенсивность света поступающа на фотоприемник, складываетс из интенсивностн J , поступающей на фотоприемник вследствие интерференции волн, распростран юш 1хс вдоль главных направлений анизотропии исследуемого материала,, и интенсивности J рассе нных волн, т.е.

( ,

где oi- - коэффициент депол ризации, измен ющийс в пределах от О до 1 соответственно дл полностью разориентированного и анизотропного полимерного материала.

При отсутствии рассе нного излучени интенсивность прошедшего света через образец имеет четкие минимумы, по которым производитс отсчет оптической разности фаз. Отклонение от заданной ориентации приводит к увеличению на 20-30% общей интенсивности, при этом точность измерени уменьшаетс в 2-3 раза.

На чертеже схематически изображено устройство. реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1, монохроматор 2, пол ризатор 3, светоделитель 4, плоское зеркало 5, четвертьволновую гшастинку 6, анализатор 7, фотоприемники 8 и 9, мостовую схему 10, усилитель 11, реверсивный двигатель 12, электронный самопишущий прибор 13. Элементы 8-13 образугот фотоэлектрическое отсчетное устройство. Способ реализуетс следующим обра зом. Пучок от источника 1 света проходит монохроматор 2, линейно пол ризуетс пол ризатором 3 и делитс све тоделителем 4 йа две части, одна из которых попадает на полимерный материал (пленку) 14, четвертьволновую пластинку 6 и далее на анализатор 7 синхронно вращающийс с пол ризаторо 3. При этом четвертьволнова пластин ка 6 ориентирована так, что главное ее направление совпадает с главным направлением пол ризатора 3 и анализатора 7. Далее световой поток попадает на фотоприемник 8, включенный в одно из плеч мостовой схемы. Второй фотоприемник 9 включен в другое плечо мостовой схемы 10 и сигнал на него поступает от светового потока, отраженного от плоского зеркала 5 и прошедшего анализатор 7. Систему пол ризатор - анализатор вращают до тех пор, пока не совпадет плоскость пол ризации падающих лучей с главными ос ми анизотропии исследуемого полимерного материала (пленки), при этом сигнал на отсчетном устройстве равен нулю. После этого четвертьволновую пластинку 6поворачивают на 45 , при этом возникает сигнал рассогласовани мостовой 15 схемы 10, привод щей в движение реверсивный двигатель 12, св занный с анализатором 7, и на электронном самопишущем приборе 13 фиксируетс оптическа разность фаз. Сигнал рассогласовани св зан с величиной оптической разности фаз соотношением , где cf - оптическа разность фаз, св занна с величиной двойного лучепреломлени Hg -и о, толщиной полимерного материала d , величиной длины волны монохроматического света Я соотношением Cf:-(ng-no) . Использование предлагаемого способа измерени двойного лучепреломлени полимерных материалов обеспечивает по сравнению с известным способом более высокую надежность измерений; возможность вы влени главных направлений полиориентаций молекул рной структуры полимерных материалов с последующим его анализом; автоматизацию процесса измерени с по-, вышением его точности, что значительно позволит повысить качество контрол процесса получени готового полимерного материала, повысить его сортность за счет снижени выхода в.олокна с недостаточной степенью молекул рной ориентации.

Claims

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ' ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ /МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в фотоэлектрическом измерении оптической разности фаз по интенсивности света, проходящего через образец, помещенный между двумя скрещенными поляроидами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности выявления главных направлений полиориентаций полимерных материалов, перед измерением оптической разности фаз ориентируют плоскость поляризации падающего на образец света вдоль главных направлений анизотропии исследуемого материала путем синхронного вращения системы поляроидов, после чего устанавливают плоскость поляризации падающего света под углом 45 к главному направлению анизотропии исследуемого материала.

9) S U (11141315