[发明专利]基于非对称液芯柱透镜精确测量液体折射率及液相扩散系数的方法

权利要求书

1.一种非对称液芯柱透镜，其特征是该柱透镜（6）由四个柱形光学曲面构成，柱透镜（6）光学曲面的曲率半径分别为R_i (i=1，2，3，4)，前后壁的厚度分别为d₁、d₃，柱形腔的厚度为d₂，当柱形腔填充液体时，柱透镜（6）第四个曲面到其焦线的距离s为：

（1）

式（1）中，

式中，n₀是柱透镜（6）光学曲面的玻璃折射率，n是充入柱透镜柱形腔内的液体样品的折射率。

2.根据权利要求1所述的非对称液芯柱透镜，其特征是所述的柱透镜（6）光学曲面的曲率半径分别为R₁=60mm，R₂=25mm，R₃=-25mm，R₄=-33.8mm，前后壁的厚度分别为d₁=4mm，d₃=4mm，柱形腔的厚度为d₂=12mm，前后壁材料为K9玻璃，通光孔径为A= 32.50mm，当充入柱形腔的液体折射率n为1.333时，成像系统的折射率变化0.001，焦线位置变化1.165 mm。

3.根据权利要求1或2所述的非对称液芯柱透镜，其特征是当所述的柱形腔中充入纯水时，柱透镜（6）成像系统的球差小于20微米。

4.基于权利要求1~3所述之一种非对称液芯柱透镜测量液体折射率的方法，其特征是：向柱透镜（6）柱形腔中充入单一待测液体，待测液体折射率n为：

（2）

式（2）中，

   ，

式u、v、l、p、q中各符号的含义与式（1）相同，且式v中s为焦线到柱透镜（6）第四个曲面的距离，该距离为式（2）中的唯一待测值，利用该方法对液体折射率的测量灵敏度优于2×10^-5。