JPH0571923B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0571923B2 JPH0571923B2 JP63278320A JP27832088A JPH0571923B2 JP H0571923 B2 JPH0571923 B2 JP H0571923B2 JP 63278320 A JP63278320 A JP 63278320A JP 27832088 A JP27832088 A JP 27832088A JP H0571923 B2 JPH0571923 B2 JP H0571923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- cryogenic
- lens barrel
- image
- eyepiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
- G02B6/325—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends comprising a transparent member, e.g. window, protective plate
Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、液化ガス等の極低温媒体中での観
察に使用される極低温用フアイバスコープに関す
るものであり、特に極低温用フアイバスコープの
取り扱い操作性および信頼性を向上せしめたもの
である。
察に使用される極低温用フアイバスコープに関す
るものであり、特に極低温用フアイバスコープの
取り扱い操作性および信頼性を向上せしめたもの
である。
［従来の技術］
液化天然ガス、液体窒素等の極低温媒体中での
材料の振舞い等は直接観察することができないの
で、従来からフアイバスコープによる観察が行な
われている。
材料の振舞い等は直接観察することができないの
で、従来からフアイバスコープによる観察が行な
われている。
第２図は極低温媒体Ｌ中で使用される従来の極
低温用フアイバスコープを示したもので、図中符
号１は極低温媒体Ｌ中に浸漬された試料Ｓの画像
を伝送する画像伝送体である。この画像伝送体１
は光フアイバを集束させたイメージフアイバ等か
らなり画像伝送体の両端にはそれぞれ接眼鏡筒２
とセンサプローブ３とが取り付けられており、セ
ンサプローブ３を液体窒素等の極低温媒体Ｌ中に
浸漬して試料Ｓを観察できるようになつている。
接眼鏡筒２内には凸レンズ等からなる接眼レンズ
４が設けられており、画像伝送体１によつて伝送
された試料Ｓの画像が視認可能なようになつてい
る。センサプローブ３は、その内部に収納する画
像伝送体１等を極低温や外部応力等から保護可能
なようにステンレススチール等からなる概略円筒
体であつて、その側部にはセンサプローブ３内を
減圧状態にするための吸引管５が取り付けられて
いる。画像伝送体１に接続されているセンサプロ
ーブ３の一端はフランジ６によつて封止されてい
ると共に、他端にはその内部に対物レンズ７，７
を収納し、透明な窓８によつて封止された対物鏡
筒９が取り付けられており、センサプローブ３内
の気密が保たれるようになつている。さらにセン
サプローブ３の側部から分岐された吸引管５には
吸引ポンプ等の吸引装置１０が接続されており、
センサプローブ３内を10-1〜10-4torrの減圧状態
にできるようになつている。これによりセンサプ
ローブ３を極低温媒体Ｌ中に浸漬した際にもその
内部に収納された画像伝送体１および対物レンズ
７，７等の結露を防止することができるようにな
つている。
低温用フアイバスコープを示したもので、図中符
号１は極低温媒体Ｌ中に浸漬された試料Ｓの画像
を伝送する画像伝送体である。この画像伝送体１
は光フアイバを集束させたイメージフアイバ等か
らなり画像伝送体の両端にはそれぞれ接眼鏡筒２
とセンサプローブ３とが取り付けられており、セ
ンサプローブ３を液体窒素等の極低温媒体Ｌ中に
浸漬して試料Ｓを観察できるようになつている。
接眼鏡筒２内には凸レンズ等からなる接眼レンズ
４が設けられており、画像伝送体１によつて伝送
された試料Ｓの画像が視認可能なようになつてい
る。センサプローブ３は、その内部に収納する画
像伝送体１等を極低温や外部応力等から保護可能
なようにステンレススチール等からなる概略円筒
体であつて、その側部にはセンサプローブ３内を
減圧状態にするための吸引管５が取り付けられて
いる。画像伝送体１に接続されているセンサプロ
ーブ３の一端はフランジ６によつて封止されてい
ると共に、他端にはその内部に対物レンズ７，７
を収納し、透明な窓８によつて封止された対物鏡
筒９が取り付けられており、センサプローブ３内
の気密が保たれるようになつている。さらにセン
サプローブ３の側部から分岐された吸引管５には
吸引ポンプ等の吸引装置１０が接続されており、
センサプローブ３内を10-1〜10-4torrの減圧状態
にできるようになつている。これによりセンサプ
ローブ３を極低温媒体Ｌ中に浸漬した際にもその
内部に収納された画像伝送体１および対物レンズ
７，７等の結露を防止することができるようにな
つている。
［発明が解決しようとする課題］
ところが第２図に示したような極低温用フアイ
バスコープにあつては、試料Ｓの観察中、結露を
防止するために常に吸引装置１０を稼働させてセ
ンサプローブ３内を減圧状態に保つ必要があるの
で吸引装置１０が不可欠となり、観察の際の操作
性が低いという問題があつた。さらに観察が長期
間に亙る場合には、極低温で減圧状態となつたセ
ンサプローブ３内に吸引装置１０から外気が逆流
することがあり、これにより対物レンズ７，７等
が結露して、得られる画像の信頼性が低下し、さ
らには観察不能となることがあつた。
バスコープにあつては、試料Ｓの観察中、結露を
防止するために常に吸引装置１０を稼働させてセ
ンサプローブ３内を減圧状態に保つ必要があるの
で吸引装置１０が不可欠となり、観察の際の操作
性が低いという問題があつた。さらに観察が長期
間に亙る場合には、極低温で減圧状態となつたセ
ンサプローブ３内に吸引装置１０から外気が逆流
することがあり、これにより対物レンズ７，７等
が結露して、得られる画像の信頼性が低下し、さ
らには観察不能となることがあつた。
この発明は上記課題を解決するためになされた
ものであつて、操作性と信頼性とが良好な極低温
用フアイバスコープを提供することを目的として
いる。
ものであつて、操作性と信頼性とが良好な極低温
用フアイバスコープを提供することを目的として
いる。
［課題を解決するための手段］
この発明の極低温用フアイバスコープは、接眼
レンズが設けられた接眼鏡筒と、対物レンズが設
けられた対物鏡筒と、この対物鏡筒で得られた画
像を上記接眼鏡筒へ伝送する画像伝送体とからな
る極低温用フアイバスコープであつて、上記対物
鏡筒内を減圧状態とし、その両端を透明な窓で封
止し、この窓の一方に上記画像伝送体を突き合わ
せ状態で接続したこと、あるいは上記対物鏡筒内
部を、対物鏡筒が浸漬される極低温媒体よりも低
い沸点の気体で充填し、その両端を透明な窓で封
止し、この窓の一方に上記画像伝送体を突き合わ
せ状態で接続したことを解決手段とした。
レンズが設けられた接眼鏡筒と、対物レンズが設
けられた対物鏡筒と、この対物鏡筒で得られた画
像を上記接眼鏡筒へ伝送する画像伝送体とからな
る極低温用フアイバスコープであつて、上記対物
鏡筒内を減圧状態とし、その両端を透明な窓で封
止し、この窓の一方に上記画像伝送体を突き合わ
せ状態で接続したこと、あるいは上記対物鏡筒内
部を、対物鏡筒が浸漬される極低温媒体よりも低
い沸点の気体で充填し、その両端を透明な窓で封
止し、この窓の一方に上記画像伝送体を突き合わ
せ状態で接続したことを解決手段とした。
［作用］
請求項１記載の極低温用フアイバスコープで
は、対物鏡筒内を減圧状態としたので、対物鏡筒
を液体ヘリウム等の極低温媒体中に浸漬しても対
物レンズが結露することがない。
は、対物鏡筒内を減圧状態としたので、対物鏡筒
を液体ヘリウム等の極低温媒体中に浸漬しても対
物レンズが結露することがない。
請求項２記載の極低温用フアイバスコープで
は、極低温用フアイバスコープを浸漬する極低温
媒体よりも低い沸点を示す気体で対物鏡筒内を充
填したので、対物レンズが結露することがない。
は、極低温用フアイバスコープを浸漬する極低温
媒体よりも低い沸点を示す気体で対物鏡筒内を充
填したので、対物レンズが結露することがない。
さらに請求項１および請求項２記載のいずれの
極低温用フアイバスコープにあつても、対物鏡筒
と画像伝送体とを突き合わせ状態で接続したの
で、対物鏡筒と画像伝送体との間で結露が起きな
いと共に、対物鏡筒と画像伝送体間に極低温媒体
が介入しても均一な薄膜層となるので測定に悪影
響を及ぼさない。
極低温用フアイバスコープにあつても、対物鏡筒
と画像伝送体とを突き合わせ状態で接続したの
で、対物鏡筒と画像伝送体との間で結露が起きな
いと共に、対物鏡筒と画像伝送体間に極低温媒体
が介入しても均一な薄膜層となるので測定に悪影
響を及ぼさない。
［実施例］
以下、この発明を詳しく説明する。
第１図はこの発明の請求項１記載の極低温用フ
アイバスコープの一実施例を示したもので、第２
図に示した従来のものと異なるところは、センサ
プローブ３と吸引装置１０とを不要とし、画像伝
送体１を対物鏡筒９に突き合わせ状態で直接接続
したところである。
アイバスコープの一実施例を示したもので、第２
図に示した従来のものと異なるところは、センサ
プローブ３と吸引装置１０とを不要とし、画像伝
送体１を対物鏡筒９に突き合わせ状態で直接接続
したところである。
対物鏡筒９は、極低温や外部応力に対して耐久
性の良好なステンレスチールや石英ガラス、サフ
アイヤ等からなる円筒体であつて、その内部には
極低温媒体Ｌ中に浸漬された試料Ｓを観察可能な
ようにする凸レンズ等からなる対物レンズ７，７
が設けられている。また対物鏡筒９は、いずれも
極低温および外部応力に対して耐久性を有し、か
つ画像伝送体１内を伝送される測定光に対して透
明な材料の石英ガラス、サフアイヤ等からなる窓
８，８によつてその両端を真空封止されている。
対物鏡筒９の内圧は、対物鏡筒９を極低温用媒体
Ｌ中に浸漬した際に対物レンズ７，７が結露しな
い程度の減圧状態であれば良く、極低温媒体Ｌの
種類によつて適宜選択することができるが、10-1
〜10-4torrの減圧状態が好適である。また対物鏡
筒９の一方の窓８の外部には、他端が接眼鏡筒２
に接続された画像伝送体１一端が突き合わせ状態
で直接接続されており、対物鏡筒９で得られた試
料Ｓの画像を接眼鏡筒２へ伝送できるようになつ
ている。
性の良好なステンレスチールや石英ガラス、サフ
アイヤ等からなる円筒体であつて、その内部には
極低温媒体Ｌ中に浸漬された試料Ｓを観察可能な
ようにする凸レンズ等からなる対物レンズ７，７
が設けられている。また対物鏡筒９は、いずれも
極低温および外部応力に対して耐久性を有し、か
つ画像伝送体１内を伝送される測定光に対して透
明な材料の石英ガラス、サフアイヤ等からなる窓
８，８によつてその両端を真空封止されている。
対物鏡筒９の内圧は、対物鏡筒９を極低温用媒体
Ｌ中に浸漬した際に対物レンズ７，７が結露しな
い程度の減圧状態であれば良く、極低温媒体Ｌの
種類によつて適宜選択することができるが、10-1
〜10-4torrの減圧状態が好適である。また対物鏡
筒９の一方の窓８の外部には、他端が接眼鏡筒２
に接続された画像伝送体１一端が突き合わせ状態
で直接接続されており、対物鏡筒９で得られた試
料Ｓの画像を接眼鏡筒２へ伝送できるようになつ
ている。
このようにすると、試料Ｓを観察する際に対物
鏡筒９と画像伝送体１とを極低温媒体Ｌ中に浸漬
した際にも、対物鏡筒９内は減圧状態に保たれ、
かつ対物鏡筒９と画像伝送体１とは突き合わせ状
態で接続されているので、対物レンズ７，７や画
像伝送体１の端面で結露することがない。さらに
画像伝送体１と対物鏡筒９との間に極低温媒体Ｌ
が侵入したとしても、極低温媒体Ｌは均一な薄膜
層となるので、この発明の極低温用フアイバスコ
ープで得られる画像に悪影響を及ぼすことがな
い。また対物鏡筒９の両端は窓８，８によつて真
空封止されているので、従来の極低温用フアイバ
スコープのように吸引装置を必要としないので、
試料Ｓの観察の際の操作性が向上するばかりでな
く、長期間に亙る観察も容易となる。さらには極
低温用フアイバスコープを小型化することがで
き、幅広い応用が可能となる。またこの発明の極
低温用フアイバスコープでは対物鏡筒９のみの交
換が容易であるので、保守性も向上する。さら
に、画像伝送体１の端部が対物鏡筒９の窓８を貫
通する構造ではないため、対物鏡筒９と画像伝送
体１との結合部分の構造が簡単なものとなり、し
かも液密性が高度に保たれることとなる。
鏡筒９と画像伝送体１とを極低温媒体Ｌ中に浸漬
した際にも、対物鏡筒９内は減圧状態に保たれ、
かつ対物鏡筒９と画像伝送体１とは突き合わせ状
態で接続されているので、対物レンズ７，７や画
像伝送体１の端面で結露することがない。さらに
画像伝送体１と対物鏡筒９との間に極低温媒体Ｌ
が侵入したとしても、極低温媒体Ｌは均一な薄膜
層となるので、この発明の極低温用フアイバスコ
ープで得られる画像に悪影響を及ぼすことがな
い。また対物鏡筒９の両端は窓８，８によつて真
空封止されているので、従来の極低温用フアイバ
スコープのように吸引装置を必要としないので、
試料Ｓの観察の際の操作性が向上するばかりでな
く、長期間に亙る観察も容易となる。さらには極
低温用フアイバスコープを小型化することがで
き、幅広い応用が可能となる。またこの発明の極
低温用フアイバスコープでは対物鏡筒９のみの交
換が容易であるので、保守性も向上する。さら
に、画像伝送体１の端部が対物鏡筒９の窓８を貫
通する構造ではないため、対物鏡筒９と画像伝送
体１との結合部分の構造が簡単なものとなり、し
かも液密性が高度に保たれることとなる。
この発明の請求項２記載の極低温用フアイバス
コープは、第１図に示した請求項１記載の極低温
用フアイバスコープの対物鏡９内に極低温媒体Ｌ
の温度よりも低い露点を有する気体を封止したも
のであり、たとえば液体窒素中での観察を行う際
には、液体窒素の液温90Kよりも低い沸点4Kを
示すヘリウムを対物鏡筒９内に封止したものであ
る。このようにすると対物鏡筒９を液体窒素中に
浸漬しても、ヘリウムの沸点以上であるためレン
ズ７，７や光路１の端面は結露しない。また対物
鏡筒９内に気体を充填すると、請求項１記載の極
低温用フアイバスコープと異なり、対物鏡筒９内
の圧と極低温媒体Ｌの圧とを等しくすることがで
きるので、対物鏡筒９の両端に取り付けられた窓
８，８の破損を防止することができるようにな
り、強度の向上が図れるので好適である。
コープは、第１図に示した請求項１記載の極低温
用フアイバスコープの対物鏡９内に極低温媒体Ｌ
の温度よりも低い露点を有する気体を封止したも
のであり、たとえば液体窒素中での観察を行う際
には、液体窒素の液温90Kよりも低い沸点4Kを
示すヘリウムを対物鏡筒９内に封止したものであ
る。このようにすると対物鏡筒９を液体窒素中に
浸漬しても、ヘリウムの沸点以上であるためレン
ズ７，７や光路１の端面は結露しない。また対物
鏡筒９内に気体を充填すると、請求項１記載の極
低温用フアイバスコープと異なり、対物鏡筒９内
の圧と極低温媒体Ｌの圧とを等しくすることがで
きるので、対物鏡筒９の両端に取り付けられた窓
８，８の破損を防止することができるようにな
り、強度の向上が図れるので好適である。
また請求項１および請求項２記載のいずれの極
低温用フアイバスコープも、画像伝送体１として
イメージフアイバを用いるほかにも、画像伝送用
のフアイバやロツド等を用いることができ、特に
屈折率が中心軸から外周面へ向つて放物線状に分
布している像伝送体であるセルフオツクロツドレ
ンズの両端にカバーガラスを接合したものを用い
ると、焦点深度が深く、鮮明な画像が得られるの
で好適である。
低温用フアイバスコープも、画像伝送体１として
イメージフアイバを用いるほかにも、画像伝送用
のフアイバやロツド等を用いることができ、特に
屈折率が中心軸から外周面へ向つて放物線状に分
布している像伝送体であるセルフオツクロツドレ
ンズの両端にカバーガラスを接合したものを用い
ると、焦点深度が深く、鮮明な画像が得られるの
で好適である。
また、第１図に示した極低温用フアイバスコー
プでは、試料Ｓを観察するための光学系として２
枚の対物レンズ７，７と、１枚の接眼レンズ４を
用いたが、これらの光学系はこの例に限られるも
のではなく、複数枚の接眼レンズ４，４を接眼鏡
筒２内に設けてもその効果作用に全く変化はな
い。
プでは、試料Ｓを観察するための光学系として２
枚の対物レンズ７，７と、１枚の接眼レンズ４を
用いたが、これらの光学系はこの例に限られるも
のではなく、複数枚の接眼レンズ４，４を接眼鏡
筒２内に設けてもその効果作用に全く変化はな
い。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の極低温用フア
イバスコープは、対物鏡筒内を減圧状態とし、そ
の両端を透明な窓で封止し、この窓の一方に上記
画像伝送体を突き合わせ状態で接続したもの、あ
るいは対物鏡筒内部を、対物鏡筒が浸漬される極
低温媒体よりも低い沸点の気体で充填し、その両
端を透明な窓で封止し、この窓の一方に上記画像
伝送体を突き合わせ状態で接続したものであるの
で、いずれも極低温媒体中に浸漬して使用する際
に、対物レンズや画像伝送体の端面で結露するこ
とがなくなり、安定した画像を常に得ることがで
きる。さらに従来のもののように吸引装置を必要
としないので、観察時の操作性が向上すると共
に、長期間に亙つて安定した画像を得ることがで
きるようになり、信頼性が向上する。また吸引装
置が不要となるので小型化が可能となる。さらに
画像伝送体が対物鏡の窓を貫通しないため、対物
鏡筒と画像伝送体との結合部分の構造が簡単なも
のとなり、液密性も高度に維持される。また対物
鏡筒９のみの交換が容易であるので、保守性も向
上する。
イバスコープは、対物鏡筒内を減圧状態とし、そ
の両端を透明な窓で封止し、この窓の一方に上記
画像伝送体を突き合わせ状態で接続したもの、あ
るいは対物鏡筒内部を、対物鏡筒が浸漬される極
低温媒体よりも低い沸点の気体で充填し、その両
端を透明な窓で封止し、この窓の一方に上記画像
伝送体を突き合わせ状態で接続したものであるの
で、いずれも極低温媒体中に浸漬して使用する際
に、対物レンズや画像伝送体の端面で結露するこ
とがなくなり、安定した画像を常に得ることがで
きる。さらに従来のもののように吸引装置を必要
としないので、観察時の操作性が向上すると共
に、長期間に亙つて安定した画像を得ることがで
きるようになり、信頼性が向上する。また吸引装
置が不要となるので小型化が可能となる。さらに
画像伝送体が対物鏡の窓を貫通しないため、対物
鏡筒と画像伝送体との結合部分の構造が簡単なも
のとなり、液密性も高度に維持される。また対物
鏡筒９のみの交換が容易であるので、保守性も向
上する。
第１図はこの発明の極低温用フアイバスコープ
の一実施例の概略構成図、第２図は従来の極低温
用フアイバスコープの一例を示した概略構成図で
ある。 １……画像伝送体、２……接眼鏡筒、４……接
眼レンズ、７……対物レンズ、８……窓、９……
対物鏡筒、Ｌ……極低温媒体。
の一実施例の概略構成図、第２図は従来の極低温
用フアイバスコープの一例を示した概略構成図で
ある。 １……画像伝送体、２……接眼鏡筒、４……接
眼レンズ、７……対物レンズ、８……窓、９……
対物鏡筒、Ｌ……極低温媒体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 接眼レンズが設けられた接眼鏡筒と、対物レ
ンズが設けられた対物鏡筒と、この対物鏡筒で得
られた画像を上記接眼鏡筒へ伝送する画像伝送体
とからなる極低温用フアイバスコープであつて、 上記対物鏡筒内を減圧状態とし、その両端を透
明な窓で封止し、この窓の一方に上記画像伝送体
を突き合わせ状態で接続したことを特徴とする極
低温用フアイバスコープ。 ２ 接眼レンズが設けられた接眼鏡筒と、対物レ
ンズが設けられた対物鏡筒と、この対物鏡筒で得
られた画像を上記接眼鏡筒へ伝送する画像伝送体
とからなる極低温用フアイバスコープであつて、 上記対物鏡筒内部を、対物鏡筒が浸漬される極
低温媒体よりも低い沸点の気体で充填し、その両
端を透明な窓で封止し、この窓の一方に上記画像
伝送体を突き合わせ状態で接続したことを特徴と
する極低温用フアイバスコープ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27832088A JPH02125221A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 極低温用ファイバスコープ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27832088A JPH02125221A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 極低温用ファイバスコープ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125221A JPH02125221A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0571923B2 true JPH0571923B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=17595690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27832088A Granted JPH02125221A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | 極低温用ファイバスコープ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02125221A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063497B2 (ja) * | 1985-05-21 | 1994-01-12 | 株式会社東芝 | 極低温用フアイバ−スコ−プ |
| JPS62260116A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-12 | Toshiba Corp | 低温用フアイバ−スコ−プ |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP27832088A patent/JPH02125221A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02125221A (ja) | 1990-05-14 |
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