Способ определения длины волны спектральной линии

 

Способ определения длины волны спектральных линий, заключающийся в регистрации спектра многоэлементным фотоприемником, нахождение расстояния между элементами фотоприемника с максимальными значениями интенсивности реперной и определяемой спектральных линий и нахождении определяемой длины волны по формуле Ах Ai ± ().P. 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 J 3/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883798/25 (22) 21.11.90 (46) 15.07.93, Бюл, М 26 (71) Государственный институт прикладной оптики (72) А.П,Демин, Ф,Ф.Султанбеков и О.Б.Яндуга нова (56) Vair Talmu, R.W.SImpson. Self-scanned

photodIode array: А rnultichannal

spectrometric detector, Applied 0ptlcs, 1980, v,19, М 9, р,1401-1414,, Авторское свидетельство СССР

N 1603202, кл. 6 01 J 3/12, опубл. 30.10.90.

Изобретение относится к. спектрально. му анализу и может найти применение при эмиссионных и атомно абсорбционных измерениях с использованием многоэлементных фотоприемников.

Целью изобретения является повышение точности определения длины волны для определяемой и реперной линии, На фиг,1 схематично изображен вариант спектрального устройства для осущесталения способа определения длины волны спектральных линий; на фиг.2 — два участка многоэлементного фотоприемника с изображением величин сигналов, соответствующих интенсивностям реперной и определяемой спектральных линий.

Способ реализуется следующим образом: с помощью источника 1 излучения через щель 2 освещает диспергирующий элемент 3 спектрального устройства, разлагающий излучение в спектр, который регистрируют с помощью многоэлементного фотоприемника 4, расположенного в фо„„5Q ÄÄ 1827550 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ

ВОЛНЫ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ (57) Способ определения длины волны спектральных линий, заключающийся в регистрации спектра многоэлементным фотоприемником, нахождение расстояния между элементами фотоприемника с максимальными значениями интенсивности реперной и определяемой спектральных линий и нахождении определяемой длины волны по формуле Ах =2> +. (Кг-К1).P. 2 ил., 2 табл. кальной плоскости спектрального устройства. Сигнал с фотоприемника 4 поступает на устройство 5 обработки информации (например ЭВМ) и отображается в виде номеров элементов фотоприемника со своими величинами сигналов на индикаторном устройстве 6.

Нахождение длины волны определяемой спектральной линии производят следующим образом.

Возбуждают спектр исследуемого обраэца. Регистрируют спектр многоэлементным фотоприемником. Последовательно измеряют значения сигналов со всех элементов фотоприемника, фиксируют номера элементов фотоприемника,для которых зарегистрированы сигналы от максимальных до фоновых значений, для определяемой и реперной линии. Определяют точные положения максимумов интенсивностей реперной и определяемой спектральных линий.

Находят длину волны определяемой спектральной линии.

1827550

Пример. Сравнивали способы определения длины волны спектральной линии методом, описанном в прототипе и предлагаемым. Использовали макет спектрографа с неклассической дифракционной решеткой со средним значением обратной линейной о дисперсии 0,22А (элемент). Ширина входной щели устанавливалась равной 0,05 мм.

Источником излучения служила лампа с полым катодом на элемент никель с источником питания ИПС-01. Использовалась безлинзовая система освещения, Спектр регистрировался многоэлементным твердотельным фотоприемником, содержащим

500 элементов. Размеры площадки элемента 0,026х0,5 мм. Полученные данные усреднялись из 5 значений и выводились на экран монитора в виде номеров элементов фотоприемника со значением сигнала на них, причем возрастание порядковых номеров соответствовало росту длин волн спектральных линий.

В качестве реперной была выбрана спектральная линия с длиной волны о

3012,00А (3).

В табл.1 приведены длины волн спектральных линий и соответствующие им номера элементов фотоприемника со значениями сигналов на них.

В табл.2 приведены сравнительные данные значений длин волн спектральных линий, определенные известным способом и предлагаемым.

Иэ рассмотрения табл,2 видно, что абсолютная погрешность определения длины волны предлагаемым способом по сравнению с известным уменьшается в 1,2-1,5 раза.

Использование предлагаемого способа определения длины волны спектральных линий позволит уменьшить ошибки измереНИЙ И ПОВЫСИТЬ ТОЧНОСТЬ.

Формула изобретения

Способ определения длины волны спектральной линии, включающий возбуждение спектра образца, использование для регистрации спектра многоэлементного фотоприемника, состоящего из Х элементов, регистрацию максимальных значений интенсивностей определяемой и реперной спектральных линий, определение расстояний К1 и К между первым элементом фотоприемника и элементами, регистрирующими максимальные значения интенсивностей определяемой и реперной спектральных линий, и нахождение длины волны Лк определяемой линии по формуле где il1 — длина волны реперной линии;

Р— среднее значение обратной линейной дисперсии; в выбранном участке длин волн, приходящемся на ширину одного элемента фотоприемника,отличающийсятем,что,сцелью

10 повышения точности, для определяемой и реперной линий последовательно измеряют значения сигналов со всех элементов фотоприемника, фиксируют номера элементов фотоприемника, для которых зарегистриро15 ваны максимальные и фоновые значения сигналов для определяемой и реперной линий и рассчитывают величины К2 и К1 из соотношений:

20 Д11 - А„

"= EzZi=Н-, где !=1,2, при этом !=.1 соответствует определяемой линии,)-2 ре25 перной линии, мокс . мокс Чмакс Nмакс

И РчХ йд уР ИЧЪ 9 930 кс мак г ц; у x,- . х; к ч

Ж . (р, ИЧ02 - И9) М N Ч02 JV9 2

Y, Г х2- y,;y. л;

35 д, = макс маке макс Н пакс пикс макс> глакс Имокс .

Z л„„-E Y Е x„

9 sy М92/ И9 г

Ю- н номсф 2 у мокс ! и.„ Е х; -(:С x )

Чи щ

9, Р1i

И . Я" 2 02 НЯ, Ц

45 Z ху;- ;, х;

JV и

Ф окс глокС И монс

82

"Ч 2

> Z x; — (°,)* юакс ко окс

Р

N:-кс1 - номеРа элементов фотопРиемника с максимальными значениями сигналов;

Ифли,йщ — номера элементов фотоприемника с фоновыми значениями сигналов;

А — величина сигнала с I-ro элемента фотоприемника (11,2,...,х); 1ц = макс 1ф1, 42! = ф21 — Ймакс1

1827550

Таблица 1

Таблица 2

Табличное значение длины волны спектральной линии

3037,94

3050,82

Длина волны спектральной линии, определенная извест-. ным способом

3037.362

3050,142

Длина волны спектральной линии, определенная предлагаемым способом

3050 311

3031 549

0,678

0,578

Абсолютная погрешность определения длины волны и е лагаемым способом

0 391

0,509

Абсолютная погрешность определения длины волны известным способом

1827553 pa Мк

Составитель Ф,Султанбеков

Редактор В.Трубченко Техред Ч.Моргентал Корректор М;Кешеля.

Заказ 2353 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101