Иммерсионный метод (от лат. immersio – погружение) – метод определения показателя преломления n мелких зёрен (несколько мкм) твёрдых тел под микроскопом. Зёрна исследуемого вещества погружают в нанесённые на предметное стекло капли различных жидкостей с известным n. Наблюдая под микроскопом эти препараты, подбирают жидкость, наиболее близкую по n к данному веществу. Для сравнения n твердого вещества и жидкости пользуются методом Бекке, косым освещением или методом двойного диафрагмирования. В последнем методе в световой пучок вводят два экрана с прямолинейным краем (диафрагмы); один из экранов помещается под препаратом, другой – над объективом микроскопа. При этом видимые в микроскоп осколки твёрдого вещества кажутся как бы односторонне освещёнными; положение их светлых и тёмных краёв зависит от соотношения n твёрдого вещества и жидкости. Необходимое для измерений равенство этих n достигается применением монохроматического света с различными длинами волн и отмечается по исчезновению одностороннего освещения или полоски Бекке. Использование одной только диафрагмы (верхней или нижней) даёт косое освещение, вызывающее такой же эффект, как диафрагмирование, но не во всём поло зрения одновременно.

Точность иммерсионного метода, порядка 0,001; форма и характер поверхности исследуемого зерна не оказывают существенного влияния. В иммерсионном методе применяют иммерсионный набор жидкостей с и от 1,408 до 2,15 и прозрачные сплавы с n до 2,7.

Принципиальная схема иммерсионного метода с лазерным источником ультразвука приведена на рисунке 1.

Излучение от импульсного Nd:YAG – лазера с модуляцией добротности направляется через светорассеиватель на оптико–акусттический генератор (ОАГ) ультразвука, который вмонтирован в боковую стенку кюветы. Исследуемый образец опускается в иммерсионную жидкость, заполняющую кювету. В качестве ОАГ в зависимости от конкретной задачи могли использоваться: тушь в кварцевой кювете (частотный диапазон возбуждаемых импульсов ∆ƒ=1 - 40 МГц), светофильтр СЗС–22 (∆ƒ =1 - 40 МГц) или ртуть в кварцевой кювете (∆ƒ =1 - 100 МГц). Светорассеиватель используется для получения гладкого распределения интенсивности света на поверхности ОАГ и для вариации диаметра лазерного пучка. Широкополосный акустический импульс, возбужденный в ОАГ, распространяется в иммерсионной среде и попадает на образец. Существенным преимуществом иммерсионной техники является то, что она позволяет варьировать угол падения θ ультразвукового пучка на образец и угол вращения α относительно нормали к его поверхности (рисунок 1), что является необходимым при исследовании анизотропных сред. Акустический сигнал, прошедший образец, регистрируется широкополосным пьезоприемником либо на основе ниобата лития, либо на основе пленок различной толщины, расположенном на противоположной стороне кюветы. Приемник выбирается исходя из спектрального диапазона проводимых исследований.

Иммерсионный метод используют для установления чистоты соединений, определения твердых фаз в смесях веществ и пр. Иммерсионный метод широко применяется при изучении минералов и горных пород.

Иммерсионная методика является самой распространенной при ультразвуковом исследовании ПС и композитных материалов ввиду ее простоты и надежности. Особенно важным является применение такого метода в широкополосной акустической спектроскопии.

Иммерсионная методика с лазерным источником ультразвука имеет большое количество приложений при решении задачи неразрушающей ультразвуковой диагностики ПС и композитных материалов.

Универсальным методом исследования горных пород является изучение их в шлифах под микроскопом. Для большинства горных пород этот метод позволяет быстро и достаточно точно определять минеральный состав породы, детали ее строения, характер и степень вторичных изменений и ряд других особенностей. Для точного определения констант минералов применяется, в частности, иммерсионный метод.

Уровень возвратных потерь (смеси отражений Френеля и обратного рассеяния Рэлея) на разъемных соединениях кабелей начинает играть все большую роль с повышением дальности передачи в магистральных линиях связи, развитием сетей кабельного телевидения и т. д. Обратные отражения попадают на источник (передатчик) сигнала, накапливаются при многократных стыковках и выступают как помеха по отношению к полезному сигналу.

Так как возвратные потери во много раз меньше прямого сигнала, для их измерений необходим тестер с большим динамическим диапазоном (не менее 60 дБ). Для повышения точности измерения обратных потерь должны выполняться два условия: во–первых, измеритель должен быть откалиброван по известному отражению; во–вторых, должны быть измерены фоновые излучения (фоновые обратные потери – паразитные отражения), которые необходимо вычесть из результатов измерения.

Величину обратных потерь измеряют по методике, называемой в зарубежных источниках OCWR (Optical Continious Wave Reflectometer) – рефлектометрия непрерывным излучением. Тестируемый кабель подключается к излучателю через равноплечный ответвитель. Другой выход ответвителя подключается к измерителю, с помощью которого регистрируется уровень оптического излучения, отраженного от соединения ответвителя и тестируемого кабеля. Для того чтобы определить обратные потери на входном конце кабеля, соединенном с ответвителем, необходимо исключить из результатов измерения отражение света от дальнего конца кабеля. Для этого применяются три метода (рисунок 1).

Иммерсионный метод. Сигнал от стабилизированного источника подается на один из входов ответвителя, второй вход которого подключен к измерителю (Рисунок 1). Выход ответвителя стыкуется с испытуемым волокном. Дальний конец волокна погружается в иммерсионную жидкость, имеющую показатель преломления такой же, как у волокна (Рисунок 1). Вследствие этого излучение выходит из световода без отражений от выходной грани и рассеивается в жидкости.