Способ регистрации спектров быстропротекающих процессов

 

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повышение точности регистрации. Излучение, исходящее от самосветящегося источника или проходящее через изменяющуюся во времени среду. монохроматизируется, разделяется на два спектральных канала и детектируется с помощью электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Предварительно на фотокатод времяанализирующего ЭОП проектируется спектр обоих каналов. Изображения спектров на фотокатоде расположены друг над другом на расстоянии, не большем предела пространственного разрешения ЭОП. Спектры расположены перпендикулярно оси времени. После разворота спектров во времени фотометрируют спектры и находят отношение сигналов двух идентичных точек по К и {. Те же операции проводят при протекании исследуемого процесса. Изменение спектра оценивается по частному от деления отношений сигналов при протекании процесса и без него. Способ позволяет свести к минимуму погрешности, обусловленные звеньями измерительных схем спектрального прибора и регистрирующей аппаратуры . 3 ил. (О (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 4 G 01 1 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4032271/40-25 (22) 03.03.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (72) В. П. Климашин, Ю. А. Дрожбин и П. Я. Глазунов (53) 535.853 (088.8) (56) Баглай P. Д. и др. Электронно-оптический регистратор «Спектр» как элемент системы автоматизации спекгральных измерений.— Автометрия, 1971, № 6, с. 24 — 30.

Электронно-оптические преобразователи и их применение в науке и технике. М., 1972, с. 86 — 106. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СПЕКТРОВ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения.

Целью изобретения является повышение точности регистрации. Излучение, исходящее от самосветящегося источника или проходящее через изменяющуюся во времени среду, „„SU„„1395960 А1 монохроматизируется, разделяется на два спектральных канала и детектируется с помощью электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Предварительно на фотокатод времяанализирующего ЭОП проектируется спектр обоих каналов. Изображения спектров на фотокатоде расположены друг над другом на расстоянии, не большем предела пространственного разрешения ЭОП.

Спектры расположены перпендикулярно оси времени. После разворота спектров во времени фотометрируют спектры и находят отношение сигналов двух идентичных точек по Х и t. Те же операции проводят при протекании исследуемого процесса. Изменение спектра оценивается по частному от деления отношений сигналов при протекании процесса и без него. Способ позволяет Ж свести к минимуму погрешности, обусловленные звеньями измерительных схем спектрального прибора и регистрирующей аппаратуры. 3 ил.

1395960

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению и может быть использовано при исследовании быстропротекающих самосветящихся физических процессов и регистрации кинетики спектров.

Целью изобретения является повышение точности регистрации.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема для реализации способа; на фиг. 2— схема размещения спектров для реализации способа на фотокатоде электронно-оп, тического преобразователя (ЭОП); на фиг. 3 — схема фотометрировгния изобра, жения способа на экране ЭОП.

Принципиальная схема реализации способа содержит импульсный источник 1 излу чения, рабочий 2 и опорный 3 каналы, спектральный блок 4, электронно-оптический преобразователь 5.

Способ осуществляют следующим об разом.

Лучистый поток от импульсного источника 1 излучения одновременно пропускают

iso двум каналам 2, 3, одинаковым в спект ральном и фотометрическом отношениях, затем излучение каждого канала разлагают в спектр, сводят их (например, посредством зеркал, призм, волоконной оптикой) в плос кости фотокатода таким образом, чтобы указанные спектры располагались друг над другом на одной прямой с промежутком между ними, большим или равным пределу пространственного разрешения (фиг. 2) электронно-оптического преобразователя. азворачивают одновременно (синхронно и синфазно) указанные спектры во времени на экране преобразователя (фиг. 3) и фотомет рируют полученные картины (полуполя) в направлении, перпендикулярном оси времени

ja точках соответствующих одинаковых спект-! ральных выборок. Фотометрирование произ. âîäÿò дважды: первый раз без процесса в режиме холостого хода развертки, а второй раз — с процессом, причем информацию о спектральном пропускании образца выделяют как частное от деления коэффициентов, полученных в режиме регистрации и холостого хода развертки.

Пусть на фотокатод ЭОП 5 в точках

А и В (см. фиг. 2), имеющих в общем случае разные чувствительности р и j., проецируются от одного источника 1 излучения две одинаковые спектральные линии шириной ЛХ, создающие на фотокатоде близкие по величине облученности Ел и Е.. Фототоки, вызванные этими потоками, равны соответственно

iA= 1АЕА, !в= 1вЕв. (1)

При развертке этих электронных потоков в плоскости экрана ЭОП (< >иг, 3) получают две светящиеся линии А -А и В В, промодулированные по всей длине развертки по яркости как за счет флуктуации интенсивности источника, так и за счет неравномерности свойств фотокатода и люминофора экрана, а также за счет нелинейности развертки и нестабильности питания цепей ЭОП.

Количества освещения (экспозиции) от отдельных точек этих линий, например, от а и b определяются через выражения вида

На jAHAhq

Нв 1.11ьЬь (4) Из формулы (4) видно, что на величину

К не влияет изменение во времени яркости спектра, напряЖений питания ЭОП, а также нелинейности развертки, так как указанные изменения строго коррелированы во времени как на входе преобразователя, так и внутри его при переносе изображения пучками электронов. Абсолютная величина этого коэффициента зависит только от положения зон неодинаковой яркости свечения экрана ЭОП.

Б режиме регистрации, когда изменяется прозрачность исследуемого вещества в основном канале отношение экспозиций для тех же точек имеет вид т А} а (5) где Ел=аЕл;

Ев= а Ев — облученность фотокатода; а — коэффициент пульсации яркости источника излучения; т — модуль изменения прозрачности исследуемого вещества, т.е. регистрируемая величина.

4 Указанная величина j т может быть получена как частное от деления коэффициентов Кр и Кх, т.е. т ——

Kv (6)

56 Принцип нахождения величины т j остается справедливым для любой координаты экрана. На абсолютную величину зарегистрированного параметра теперь уже не влияют зонные характеристики преобразователя и регистрирующей среды (фотоэмульсии) или устройства считывания сигнала с экрана ЭОП.

Обработка сигнала по предлагаемому способу позволяет произвести измерения

Н а = j AE Ah A /О (2)

Н=j Еа Ьь/Е, (3) де h, è h, — светоотдача люминофора в точках а и Ь экрана;

0 — параметр, зависящий от конструкции преобразователя и режимов его работы.

Отношение экспозиций в этих точках

1 > а и b позволяет определить сквозной коэффициент, показывающий различия световой эффективности преобразователя в указанных точках, т.е.

1395960

Формула изобретения

Щита лтс7а

Лайрон

Cnew (m огнам канал лалуг ол

i наг радленое

,ОЯУРРримы

7g0&PA

j ðPÍËò

/onus наа

Фс/Р. 2

ЧЪг 5

Составитель С. Иванов

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес. Корректор H. Король

Заказ 1973/41 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., л. 1 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 спектрального пропускания образцов с высокой точностью за счет сведения к минимуму погрешностей, обусловленных звеньями измерительных схем спектрофотометра.

Способ регистрации спектров быстропротекающих процессов, включающий монохроматизацию излучения, образование двух спектральных каналов, детектирование спектра процесса посредством электронно-оптического преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации, предварительно производят детектиро вание спектра обоих спектральных каналов с одновременным проецированием спектров на фотокатод времяанализирующего электронно-оптического преобразователя так, чтобы изображения спектров располагались друг над другом в направлении, перпендикулярном оси времени с промежутком между ними, большим или равным пределу пространственного разрешения электроннооптического преобразователя, разворачивают спектры во времени, фотометрируют изображения спектров в направлении, перпендикулярном оси времени, находят отношение сигналов от двух идентичных в спектральном и временном отношении точек спектров, затем те же операции проводят при протекании процесса, причем информацию об изменении спектра во времени получают как частное от деления отношений сигналов при протекании процесса и без него.