Проецирующая система спектрофотометра

 

Использование: в спектральном приборостроении , а имзнно в оптических системах спектрофотометров. Сущность: проецирующая система состоит из трех тороидальных зеркал, два из которых образуют П-образную схему и расположены между монохроматором и кюветным отделением, а третье расположено между кюветным отделением и фотоприемником. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 J 3/42

О ВУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТ НОЕ

ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИДЕТЕЛЬ СТВУ

21) 4689641/25

22) 28.03.89

46) 30.08.93. Бюл. ¹ 32

71) Ленинградское оптико-механическое бъединение им. В,И.Ленина

72) И.Д.Баранова, Л,Е.Левандовская и .П.Малый

6) 1. Оптика и спектроскопия, 1977, т.43, .2, с.354-359, 2. Спектрофотометр СФ-46, Техническое описание, 1985 г.

Изобретение относится к спектрально1, му приборостроению, а именно к оптиче1ским системам спектрофотометров, 1

1проецирующая система в которых предназ,начена для формирования геометрии свето, вого потока в кюветном отделении и ,переноса светового потока на фотоприем; ник.

При проведении спектрофотометриче, ских измерений большое влияние на вели,. чину фот.ометрической погрешности

,измерений оказывает наличие многократ ных отражений, которые могут возникать, между элементами проецирующей системы .,:и измеряемым образцом.

Целью изобретения является повыше ние точности фотометрических измерений.

Совокупность существенных признаков ,: позволяет получить положительный эффект

: : — повышение точности фотометрических из: мерений благодаря тому, что проецирую. : щая система является беэаберацион ной.

: Кроме того, в ней устранены многократные

:отражения между элементами и измеряе мым объектом. Ы 1837164 А1 (54) ПРОЕЦИРУЮЩАЯ СИСТЕМА СПЕКТРОФОТОМ ЕТРА (57) Использование: в спектральном приборостроении, а иманно в оптических системах спектрофотометров. Сущность: проецирующая система состоит из трех тороидальных зеркал, два из которых образуют П-образную схему и расположены между монохроматором и кюветным отделением, а третье расположено между кюветным отделением и фотоприемником. 1 ил.

Известны спектрофотометры, позволяющие исключить многократные отражения, однако они имеют большие габариты, большое количество зеркал и вследствие этого обладают значительными энергетическими потерями, Предложенное устройство имеет минимальное количество элементов, Кроме того, предлагаемое устройство позволяет получить дополнительный положительнblé эффект — работу в широкQM спектральном диапазоне (0,185-1,1 мкм) при использовании кювет с малым количеством исследуемого вещества и фотоприемниками, имеющими небольшие габариты и малый размер приемной площадки. Таким образом, совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, а следовательно, обладает существенными отличиями, На чертеже схематически изображена предлагаемая проецирующая оптическая система. Она состоит иэ входного объектива, содержащего два тороидальных зеркала

1, 2, расположенных между монохроматором 3 и кюветным отделением 4, и выходно1837164

ro объектива, расположенного после кюветного отделения 4 перед фотоприемникам 5.

Входной объектив представляет собой систему из двух тороидальных зеркал с П-образным ходом луча, выходной объектив включает в себя тороидальное зеркало 6.

Работа проецирующей системы заключается в следующем, Световой поток иэ выходной щели 7 монохроматора 3 падает на входной объектив из двух тороидальных зеркал 1 и 2 с П-образным ходом луча, создающим безастигматичное промежуточное изобра>кение выходной щели монахроматорэ 3 в центре кюветного отделения 4 с увеличением 15

S1 Sf

Ч12S1 . S2 где $1 и $1 — расстояние от тороидального

20 зеркала 1 до предмета (выходной щели) и

его изображения;

$2 и $2 — расстояние от тороидального зеркала 2 до предмета и его иэображения:

S2- d- Я1, где d — расстояние между тороидами входного объектива, выбирается конструктивно.

Такой обьектив с П-образным ходом лу48 обеспечивает возможность компенсации меридианальной и сагиттэльной комы, вследствие чего в кюветном отделении 4 получается изобра>кение выходной щели монохроматора 3 с минимальными аберрациями, что позволяет использовать узкие кюветы с небольшим содержанием исследуемого вещества. Кроме того, использование зеркальной системы позволяет искл1очить 40 многократные отражения между оптическими элементами и исследуемым образцом.

Тороидальное зеркало 6 выходного абь ектива направляет световой поток на светочувствительную площадку фотоприемника,Э

5. Угол падения и направление отраженного противополо>кно падающему на тороидэльное зеркало 2 пучка обеспечивают компенсацию искривления изображения, вызываемое большими углами падения, и создают возмо>кнасть получить на фотоприемнике световое пятна, вписанное в его приемную площадку, Пример конкретного исполнения.

Тороидальные зеркала 1 и 2 име1от радиусы кривизны в меридиональном сечении

R1m = -156,31 мм, Р2п = -197,7 мм, в сагиттальном Я1в = -77,98 мм, R2s - -99,08 мм, d - 140 мм, S1 - -10 мм. Расстояние до

I I бЕЗаСтИГМатИЧНаГО ИэабРажЕНИЛ S1 = Sm !

-Ss определяется из Следующих соотношений:

1 S Rmcos l S R,.

2S — Rm cos l 2S cos l — R>

1- 1

S1 - 12,18 мм, S2 = -152.18 мм, $2 =

=-129,25 мм, Входной обьектив проецирует выходну1о,щель монохраматора 3 в центр кюветного отделения 4 с увеличением Ч = -1", что позволяет применять к оветы с малым количеством исследуемого вещества. Тороидальное зеркало 6 имеет Rm -84,4 мм, Rs =-76,03 мм.

Для компенсации искривления иэобра>кения, вызываемого большими углами падения светового потока на тороидальные зеркала 1 и 2, отраженный поток от тороидального зеркала 6 направлен противополо>кно пада ощему на тароидальное зеркало

2 под углом "36 .

Предло>кенное устройство поэволлет повысить точность фотаметрических измерений в " 5 раэ, l:

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в следующем: полученная безастигматичная оптическая система с минимальными аберрацилми имеет малые габариты, простую конструкцию и минимальное количество оптических элементов, в результате чего энергетические характеристики на выходе оптической системы улучшаются в 2 раза, устраняет многократные отраженил. В совокупности это повышает точность фотометрических измерений спектрофотаметра в 5 раэ и обеспечивает минимальные размеры светового пучка в месте установки образца эа счет устранения хроматических аберраций so всем спектральном диапазоне.

Формула изобретения

Проециру1ощал система спектрофотометра, содержащая входной объектив и выходной обьектив, о тл и ч а ю щ а л с я тем, что, с целью повышения точности фотометрических измерений, входной обьектив выполнен в виде тороидальных зеркал с

П-образным ходом луча, а выходной обьектив выполнен в виде тороидального зеркала.

1837164

Составитель И, Баранова

Техред М Моргентал Корректор Л. Ливринц редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5