Осветительное устройство спектрофотометра

 

ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СПЕКТРОФОТОМЁ1РА, содержащее источники излучения, зеркальный модулятор, светоделительную пластину, оптические тракты для проецирования источников излучения в центральное сечение измерительной ячейки и на входную щель монохроматора, оптический тракт для -проецирования центрального сече--, ния измерительной ячейки на входную щель монохроматора и сферическое зеркало , установленное за ячейкой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения высокой чувствительности спектрофотометра во всем рабочем интервале спектра, оптические тракты содержат три одинаковых вогнутых сферических зеркала, которые установлены так, что каяодое из них с любым другим образует двухзеркальный объектив с П-образным ходом светового пучка с возможностью образования Щ промежуточного действительного изоСП бражения . 4 № л ю to

. СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 6622 А

Э(5П 5 01 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪ йи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2325064/18-25 (22) 20,01.76 (46) 07.10.83.Бюл. М 37 (72) Б.М.Бошняк и A.Н.Королев (71) Всесоюзный научно-исследбвательский и конструкторский институт научного приборостроения (53) 535.324.3(088.8) (56} 1. Патент США 3.901.601, кл. 356-97 опублик. 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 336529 кл. Q 01 J 3/10, 1974 (прототнп). (54)(57) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

СПЕКТРОФОТОМЕТРА, содержащее источники излучения, зеркальный модулятор, светоделительную пластину, оптические тракты для проецирования источников излучения в центральное сечение измерителвной ячейки и на входную щель монохроматора, оптический тракт для проецирования центрального сече-. ния измерительной ячейки на входную щель монохроматора и сферическое зеркало, установленное за ячейкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения высокой чувствительности спектрофотометра во всем рабочем интервале спектра, оптические тракты содержат три одинаковых вогнутых сферических зеркала, которые установлены так, что кая цое из них с любым. другим образует двухзеркальный объектив с П-образным ходом светового пучка с возможностью образования промежуточного действительного изображения.

104б622

Изобретение относится к спектрофотометрам, н частности к атомноабсорбционным спектрофотометрам, н которых ка входную щель монохроматора направляются световые пучки, проходящие,по различным оптическим трактам.

Известны осветительные устройства спектрофотометрон, выполненные по днухлучевой схеме, позволяющей повысить точность измерений. В атомно-, )Q абсорбционкых спектрофотометрах вводится дополнительно источник с широкополосным излучением .для учета населектинкого поглощения примесей (1).

Однако наличие большого чнсла опти- ческих трактов и сведение соответствующих им световых пучков на входной щели мокохроматора значительно усложняет ОСветИтЕпьные сХемы таких спектрофотометрон, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является осветительное устройство спектрофотометра, содержащее источник излучения, зеркальный модулятор, светоделительную пластину, оптические трак- 25 ты для проекцирования источника излучения в центральное сечение измерительной ячейки и на входную щель монохроматора, оптический тракт для проецирования центрального сечения 30

1 измерительной ячейки на входную щель мокохроматора и сферическое зеркало, установленное ячейкой, в котором образован единый тракт пучка сравнения к основного пучка при двойном прохождении светового пучка через измерительную ячейку 32 3.

Известное осветительное устройство не позволяет получить высокую чувствительность спектрофотометра но 40 всем рабочем интервале спектра, так как устройство выполнено с использованием преломляющих Оптических элементов — линз, обладающих значительными хроматическими аберрациями.

Целью изобретения является обеспечение высокой чувствительности спектрофотометра но всем рабочем интервале спектра.

Поставленная цель достигается тем, 50 что оптические тракты содержат три одинаконых вогнутых сферических зеркала, которйе установлены так, что каждое из них с любым другим образует двухзеркальный объектив с П-образным ходом светового пучка О возможно- 5 стью образования промежуточного действительного иэображения.

На чертеже показано осветительное устройство для атомно-абсорбционного спектрофотометра, вариант. 6О

Осветительное устройство содержит источник 1 резонансного излучения,. зеркальный вращающийся модулятор 2, светоделительную пластину - полу- прозрачное зеркало 3, измерительную 65 ячейку (атомизатор) 4, сферическое зеркало 5, установленное по ходу светового пучка эа измерительной ячейкой, и проецирующие оптические тракты.

Проецирующие оптические тракты выполнены с использованием трех одинаковых ногкутых сферических зеркал 8-8. Эти зеркала установлены таким образом, что каждое кз них с любым другим образует.двухзеркальный объектив с П-образным ходом светового пучка.

Объективы, образованные .каждой парой зеркал, имеют промежуточное действительное изображение. При этом расположение зеркал обеспечивает пространственное совмещение этих промежуточных изображений н плоскости зеркального модулятора 2.

B указанной системе вогнутых сфе,рических зеркал пар- 5 и 7 образует оптический тракт для проецирования источника 1 резонансного излучения на входную щель 9 монохроматора, пара 6 и 8 образует оптический тракт для проецирования источника 1 резонансного излучения в центральное сечение измерительной ячейки 4, а па- . ра 8 и 7 образует оптический тракт для проецирования центрального сечения измерительной ячейки на входную щель 9 мокохроматора, Для учета неселектинкого поглощения примесей Осветительное устрой" ство содержит источник 10 широкополостного (. нерезонансного) излучеКИЯ, ИЗЛуЧеНИЕ КОтОрОГО С ПОМОЩЬЮ полупрозрачных зеркал 11 вводится в оптическую систему и проходит далее по тем же.трактам, что и резонансное излучение от источника 1.

Осветительное устройство спектрофотометра работает следующим обра зом.

Световой пучок от источника 1 резонансного излучения проецируется с помощью сферического зеркала б и полупрозрачного зеркала 3 в плос« кость зеркального модулятора 2. При этом образуется промежуточное действительное изображение, которое представляет собой линию, вытянутую в направлении, перпендикулярному чертежу, — стигматическое иэображение источника 1, образованное сфокусиро." ванными меридиональными и параллельными сегиттальными пучками, В связи с тем, что промежуточные действительные изображения представляют собой узкую линию, размер секторов модулятора может быть значи тельно уменьшен, что существенно сокращает его габариты и упрощает конструкцию.

При открытом положении зеркального модулятора 2 световые пучки попадают на сферическое зеркало 6, 1046622

Составитель М.Кротов

Редактор Н.Пушненкова Техред И.Метелева Корректор A.:Tÿñêî

Заказ 7718/41 Тираж 873 - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 астигматиэм, вносимый сферическим зеркалом 6, компенсируется,.и в центральное сечение измерительной ячейки (атомизатора) 4 проецируется изображение источника 1 с минимальными аберрациями.. 5

Излучение после прохождения через измерительную ячейку 4 падает на сферическое зеркало 5 и отражается в обратном направлении, сохраняя место фокусировки в центральном сечении 1О измерительной ячейки. Двойное прохож.дение излучения через ячейку 4 .поз:-.. воляет увеличить чувствительность спектрофотометра при тех же габаритах, так как оптическая длина пути увеличивается вдвое и величина поглощения. удваивается.

Сфокусированное изображение источника 1 излучения, полученное в обратном ходе от зеркала 5, проецируется с помощью сферических зеркал 8 и,7 на входную щель монохроматора. с минимальными аберрациями.

При другом положении зеркального модулятора 2, когда зеркальный сек.тор попадает в зону светового пучка, излучение отражается от зеркального сектора на сферическое зеркало 7, астигматизм, вносимый сферическим зеркалом 6, компенсируется, н на входную щель монохроматора 9 проецируется изображение источника 1 излучения с минимальными аберрациями.

По тем же трактам проходит в осветительной. системе широкополосное (нереэонансное) излучение источника 10 которое вводится в оптическую систему с помощью полупрозрачного зеркала 11. для разделения сигналов селективного и неселективного поглощения в регистрирующем устройстве спектрофотометра производится модуляция излучения обоих источников 1 и 10 на разной частоте путем модуляции тока от источников питания, Изобретение позволяет по сравнению с устройством, использующим линзовую оптику, существенно повысить чувствительность и точность спектрофотометра в широком спектральном интервале.

По сравнению с известными спектрофотометрами; выполненными с использованием зеркальной оптики, пред- ° лагаемое техническое решение позволит значительно упростить конструкцию прибора и его стоимость эа счет уменьшения количества зеркал.