Двухлучевой спектрофотометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией

 

270288

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 42h, .20/01

Заявлено 13Х1!.1968 (№ 1173607/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08Х.1970. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 11 Л III. 1970

МПК G 02Ь

УДК 535.853.243.25 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Лвторы изобретения

К. И. Тарасов и К. H. Чикоь

Ленинградский институт точной механики и оптики

Заявитель ъюжжзю

ДВУХЛУЧЕВОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТР С ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ

СЕЛЕКТИВНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Известны спектрометры с интерференционной селективной амплитудной модуляцией и обратно-крутовым ходом лучей, содержащие плоскую дифракционную решетку, одну светоделительную пластинку и два плоских зеркала, служащих для сканирования спектра. Недостатком подобных спектрометров являются значительные потери в интенсивности световых пучков при неоднократном прохождении светоделительной пластинки, а также снижении светосилы прибора, так как световые пучки входят и выходят через одну и ту же диафрагму.

Предло>кенный прибор отличается от известных тем, что, с целью увеличения светосилы прибора и формирования двух каналов кюветной части, в нем установлены две автономно действующие светоделительные пластинки перед дифракционной решеткой и после нее для разделения и соединения интерферирующих когерентных пучков соответственно. Причем отражатели в спектрофотометре выполнены пентагональными и установлены в каждом из оптических каналов в паре со светоделителями для повышения стабильности схемы.

Модулятор же выполнен в виде двойного резонатора, использующего неселективное оптико-акустическое явление и представляющего собой две соединенные трубкой резонирующие плоскости, через одну пз которых проходит исследуемая радиация, а через другую — радиация подсветки.

На фиг. 1 дана оптическая схема спектрофо5 тометра; на фпг. 2 — схема модулятора.

Предлагаемый спектрофотометр состоит пз источника 1 радиации, конденсатора 2, входного отверстия 8, объектива 4, первой пластины — светоделптеля 5, плоскогараллельной

10 пластинки компенсатора б, модулятора 7, плоской дпфракцпонной решетки 8, второч светоделптельной пластинки 9, объективов Н, 21, плоских зеркал 11, 20,линз 12, 19, исследуемого образца 18, л нз 14, 16, фотоприемника

15 15, образна сравнения 17, клиновой заслонки 18, пентагональных отражателей 22 и 28.

Конструкция модулятора может быть различной. 11а фпг. 1 показан модулятор 7, выполненньш в виде плоскопараллельной плас20 тпнкп, а на фпг. 2 — в виде двойного резонатора, у которого 24 — нижний полый цилиндр;

25 — входное окно; 2б — верхний цилиндр;

27 в выходное окно; 28 ††соединител трубка; 29 — окно для подсветки; 80 — погло25 щающая пленка.

Работа спектрофотометра осуществляется следующим образом. Радиация от источника 1 (см. фпг. 1) после конденсора 2 проходит входное отверстие 8, объектив 4, первую светоделительную пластинку 5, после которой два

270288 когерентных пучка лучей проходят оптическую схему по часовой стрелке и соединяются снова на второй светоделительной пластинке 9. При этом один пучок проходит модулятор 7, дифрагирует на решетке 8 и, отразившись от зеркал пентагонального отражателя 22, попадает на светоделительную пластинку 9, а другой пучок после пентагонального отражателя 28 проходит компенсатор б и также, дифрагируя на решетке 8, соединяется с первым пучком лучей на светоделительной пластинке 9. Как первый, так и второй пучок лучей, пройдя светоделительную пластинку 9 и объективы 10 и 21, создают в фокальных плоскостях этих обьективов перекрывающиеся и ориентированные в противоположных направлениях спектры.

В центре фокальной плоскости вблизи оптической оси каждого из объективов происходит интерференция лучей определенной волны, зависящей от установки дифракционной решетки. Далее световые пучки, отразившись от плоских зеркал 11 и 20 после линз 12 и 19, пройдя через исследуемый образец 13, образец сравнения 17 и линзы 14 и 1б, поступают попеременно на приемник радиации.

Сканирование спектра осуществляется поворотом дифракционной решетки 8.

Интер ференционная модуляция осуществляется при покачивании на малый угол модулятора 7, выполненного в виде плоскопараллельной пластинки (см. фиг. 1) или при помощи двойного резонатора (см. фиг, 2) при периодическом нагревании и охлаждении поглощающей пленки, что соответствует колебаник> давления в двойном резонаторе при перемене температуры и приводит к изменению разности хода между интерферирующими пучками лучей.

Применяемые в схеме спектрофотометра пентагональные отражатели 22 и 28 монтируются в одном жестком узле и отклоняться друг относительно друга не могут; поворот такого узла в плоскости дисперсии не снижает амплитудной модуляции, а поворот в плоскости, перпендикулярной плоскости дисперсии, смещает оба интерферирующих пучка в одном направлении и не снижает амплитуду модуляции.

Таким образом, схема имеет повышенную стабильность интерференционной картины и является практически нерасстраиваемой.

Предмет изобретения

1. Двухлучевой спектрофотометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией, выполненный по схеме с одной плоской дифракционной решеткой, отражателями и модулятором, отличающийся тем, что, с целью

20 увеличения светосилы прибора и формирования двух каналов кюветной части, в нем установлены две автономно действующие светоделительные пластинки перед дифракционной решеткой и после нее для разделения и соеди25 нения интерферирующих когерентных пучков соответственно.

2. Двухлучевой спектрофотометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности оптической схемы, отражатели в

ЗО нем выполнены пентагональными и установлены в каждом из оптических каналов в паре со светоделителями.

3. Двухлучевой спектрофотометр по п. 1, отличающийся тем, что модулятор выполнен в

Зд виде двойного резонатора, использующего неселективное оптико-акустическое явление и представляющего собой две соединенные трубкой резонирующие полости, через одну пз которых проходит исследуемая радиация, а че40 рез другую — радиация подсветки.

270288

Фиг ?

Составитель М. Крупенникова

Редактор А. Морозова Техред 3. Н. Тараненко Коррскгор Г. И. Тарасова

Заказ 2186i8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2