Способ прецизионного определения положений интерференционных полос в шкале волновых чисел

 

Изобретение относится к квантовой радиофизике, точнее к способу прецизионного определения положений интерференционных полос в шкале волновых чисел. Цель изобретения - повышение точности определения положений линий спектра. На фотопластинке фиксируют реперные линии и спектры генерации лазера с исследуемым объектом и без него. По координатам реперных линий определяют координаты линий спектра, генерацию лазера без объекта и уже по ним определяют координаты линий исследуемого спектра. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ.21 (5р 4 С 01 N 21/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫгИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4325684/31-25 (22) 17. 11.87 (46) 15.08.89. Бюл. М 30 (71) Ленинградский государственный университет (72) А.Г.Жиглинский, И.В.Кузнецов и Н.С.Рязанов (53) 535,8(088.8) (56) Зайдель А.Н.. и др. Техника и практика спектроскопии. М.: Мир, 1976, с. 283-285 °

Денчев О.Е. и др. Оптика и спектроскопия. Т. 54. Вып. 6, 1983, с. 1087-1091.

Изобретение относится к оптической измерительной технике и может быть использовано при решении целого ряда типовых задач двухлучевой спектроинтерферометрии, таких как измерение оптических толщин, дисперсии стекол, излучение относительных сил осцилляторов, диагностика плазмы и т.д.

Цель изобретения — повышение точности определения положений линий спектра.

На чертеже приведены измерительная внутрирезонаторная спектроинтерферограмма — а (объектом измерения служили пары металлического натрия), сфотографированная вблизи нее система эквидистантных внутрирезонаторных интерференционных полос (ИП) — б и сфотографированные на то же место две

„.Я0„„1500916 А 1

2 (54) СПОСОБ ПРЕЦИЗИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОЛОС В

ШКАЛЕ ВОЛНОВЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к квантовой радиофизике, точнее к способу прецизионного определения положений интерференционных полос в шкале волновых чисел. Цель изобретения — повышение точности определения положений линий спектра. На фотопластинке фиксируют реперные линии и спектры генерации лазера с исследуемым объектом и без него. По координатам реперных линий определяют координаты линий спектра, генерацию лазера без объекта и уже по ним определяют координаты а

Я линий исследуемого спектра. l ил. спектральные реперные линии (РЛ)

А, В.

Волновые числа пары полос иэ эквидистантной системы, каждая иэ которых является ближайшей к одной из репер- ных линий (,-), и (V ) можно найти с требуемой точностью. По ним легко найти период этой спектроинтерференционной картины в шкале волновых чисел 4 4 = (4 — ; ) /m. Тогда волновое число любой i-ой полосы известно (оно равно ; = 4; + i а4), и его можно использовать для построения функции зависимости координат эквидистантных полос от их волновых чисел. Частота следованиях этих полос по спектру определяется настройкой интерферометра и может регулироваться.

1500916

Полосы н эквидистантной системе автоматически согласованы по спектру и точности определения их координат с ИП в измерительной спектроинтерфе5 ренционной картине, поскольку и те, и другие имеют одинаковое сужение и формируются в одном и том же спектральном интервале генерации лазера на красителе. Несмотря на то, что на положение максимумов в эквидистантной и измерительной спектроинтерференционной картине может влиять наличие нескомпенсированной дисперсии стекла в интерферометре Майкальсона, существование поперечных лазерных мод, флуктуации числа фотонов в продольных лазерных модах, точность спектроинтерференционных измерений может ограничиваться дефектами и зер-20 кистой структурой фотоматериала, используемого для регистрации интерференционной картины, при совместном действии всех этих факторов эквидистантность интерференционных полос воспроизводится с точностью 0,002 +

+ 0,0005 интерференционного порядка, Экспериментальная проверка этого факта проводилась в спектральном диапазоне от 5889-5922 А, где есть рас- 30 положенные с достаточной частотой высокоточные реперные линии (это линии Ne1, получаемые разрядом с полым катодом — 5922, 709 А, 5919,03? А, 5918, 907 А, 5913,633 А, 4906,429 А, 5902,462 А, 5898,406, L и линии Na 1

5889,923 А и 5895,950 A).

Достоинство предлагаемого способа заключается в том, что для его ocycqecrwren a нет необходимости в обес- 10 печении повышенной помехоустойчивости лазерного резонатора и всех его элементов. Действительно, пусть при изменении положения или ориентации любого из элементов резонатора изме нится оптический путь лучей через интерферометр (т.е. разность хода интерферометра L).- Это приведет к сдвигу полос 4, и 1, но эквидистантность полос сохранится. Изменится

50 лишь расстояние между соседними полосами в шкале волновых чисел: — 1/? . При изменении разности хода, равной 0,9 мм (это соответствует спектральному расстоянию между вспоо могательными реперными метками 4 А), на 207 й4 меняется от 11 до 9 см а это практически не отразится на реализации способа. Особенно удобен предлагаемый способ в случае, когда исследуемым объектом в интерферометре являются нары каких-либо металлов или плазма. В этом случае для получения эквидистантной системы ИП достаточно выключить печь кюветы с этими парами или разрядных ток через плазму.

Применение предлагаемого способа определения положений интерференционных полос в шкале волновых чисел позволяет находить эти числа с точностью, определяемой точностью измерения координат ИП на фотопластинке во всем спектральном диапазоне люминесценции красителей. Эта точность достигает 0,002 интерференционного порядка, что примерно на порядок лучше, чем у прототипа, и s 25 раз лучше, чем при измерениях внерезонаторным способом. формула изобретения

Способ прецизионного определения положений интерференционных полос в шкале волновых чисел, заключающийся в том, что на фотопластинке фиксиру" ют измеряемый спектр генерации лазера со сложным резонатором, в одном из плечей которого размещают исследуемый объект, и на той же фотопластинке фиксируют реперные спектральные линии, отличающийся тем; что, с целью повышения точности определения положений линий спектра, на фотопластинке дополнительно фиксируют спектральные линии генерации лазера без исследуемого объекта внутри сложного резонатора, затем относительно двух реперных линий, ближайших к спектральным линиям дополнительного спектра, определяют координаты двух крайних линий дополнителъного спектра и измерения координат линий спектра генерации лазера ведут относительно ближайших к ним линий из дополнительного спектра.

1500916 тпаюе

Составитель В.Смирнов

Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Редактор Т.Парфенова

Заказ 4858/38 Тираж 789 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!