Принцип регистрации водного и углеводородного конденсата на поверхности охлаждаемого зеркала заключается в использовании эффекта полного преломления.
Полное преломление — эффект, проявляющийся при падении продольных плоскополяризованных волн на границу раздела разнородных сред, и заключающийся в отсутствии отраженной волны. Эффект возможно наблюдать только в случае падения потока вертикально поляризованной волны на границу раздела сред под углом Брюстера.
Для реализации этого эффекта в качестве источника излучения используется лазер с вертикально поляризованным излучением, а материала зеркала — диэлектрик.
Когда зеркало чистое, луч от лазера, падающий на поверхность под углом Брюстера, полностью преломляется. В результате на выходе фотодетектора получаем нулевой сигнал.
За всеми процессами, проходящими на поверхности зеркала, можно наблюдать через оптическую систему с 40-кратным увеличением. В системе предусмотрен белый светодиод, который обеспечивает вертикальную подсветку поверхности охлаждаемого зеркала через объектив микроскопа. Боковая подсветка осуществляется лазером.
При образовании на зеркале тонкой пленки углеводородов, имеющей показатель преломления отличный от материала зеркала, условия полного преломления нарушаются и появляется волна, отраженная от границы раздела сред «газ — пленка». Кроме того, ввиду оптической прозрачности сконденсированной пленки появляется вторая отраженная волна от границы раздела «пленка — зеркало». В результате фотоприемник фиксирует два отраженных луча, которые образуют интерференционную картину.
Измерение точки росы по углеводородам происходит при достижении толщины пленки равной примерно 5–10 nm.
Конденсацию углеводородов можно наблюдать только при включении вертикальной подсветки поверхности охлаждаемого зеркала.
При охлаждении зеркала и появлении на поверхности капель конденсирующихся паров воды происходит интенсивное рассеяние света. Система регистрации реагирует возрастанием уровня фотосигнала на процесс конденсации паров воды. Уровень сигнала фотоприемника зависит от количества воды, сконденсировавшейся на поверхности охлаждаемого зеркала. Конденсацию воды можно наблюдать как при включении вертикальной подсветки анализатора точки росы, так и боковой подсветке поверхности охлаждаемого зеркала