Быстродействующий спектрометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 4587!6

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1906892/26-25 с присоединением заявки (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.75. Бюллетень Ме 4

Дата опубликования описания 19.03.75 (51) М. Кл. G Olj 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и OrKph!TNN (53) УДК, 535.853.36 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Алексеев и Г. Я. Шаничев (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ СПЕКТРОМЕТР

Изобретение относится к спвктрометрии и может применяется для исследования спектрального состава радиационных потоков, излучаемых различными объекта ми и окружающим фоном.

Известны быстродействующие спектрометры, содержащие .монохроматор, устройство для развертки спектра, выполненное в виде диска со спиральной щелью, фотоэлектрический приемник, усилительное устройство и регистратор.

С,целью повышения спектрального разрешения и уменьшения размеров (диаметра) развертывающего устройства с одновременным использованием этого устройспва для модуляции лучистого потока и привязки его по длинам волн к спектру устройство,раз,вертки спектра состоит из двух соосно расположен ных дисков со спиральными, щелями, один из которых размещен в плоскости разложения спектра; причем щель этого диска может быть выполнена из чередующихся прозрачных окон и непрозрачных перемычек.

На чертеже приведена:принципиальная схема спектрометра, содержащего: выходную щель 1, кондвнсор 2, диспергирующий элемент

3, диск развертки 4 со щелью ia виде м ноговитковой спирали с рядом чередующихся прозрачных oKQIH и непрозрачных перемычек, циск развертки 5 со спиралевидной щелью (или несколькими щелями), редуктор 6, электромотор 7, фотоэлектричвский приемы и к 8, усилитель 9, регистрирующее устройство 10.

Исследуемый лучистый поток через вхюд5 ную щель 1 попадает, на конденсор 2 и,направляется на диспергирующий элвмвнт 3, с по мощью которого, разлагается на спектральные составляющие. За диспергирующ и м элемвнто м в плоскости изображвния спектра

10 расположен диск 4 со щелью в,виде многовитковой спирали. Применение диска со щелью, длина которой мвнее окружности, ограничивает при заданном диаметре диска .развертки спектральное разрешение прибора..По15 вышение разрешения в таких спектрометрах обеспечивается только за счет сужвния .шири-ны щели и увеличения диаметра диска, что яе всегда возможно пю ко нструктивным соображвниям. Применение д иска с м ноговитковой

20 спиральной щелью позволяет по высить спектральное разрешение прибора за счет сужения спиральной щели и увеличения ее длины без увеличения диаметра диска .развертки.

Однако для исключения одноврвмен ного IIQ25 падания на фотоприемник 8 лучистых, потоков разной длины волчины через расположвнные перед фотоприемником участки многовитковой спиральной щели требуется допол нитель,ное устройство, обеспечивающее пропускание

30 лучистого потока только через один участок

458716 спиральной щели и экранирующее все остальные ее участки. При этом, открытый участок спиральной щели с вращением диска должен перемещаться последовательно по всему изображению спектра. В предлагаемом изобретении для последовательного проомотра спектра и экранировки остальных участков,мцоговитковой спиральной щели диска 4 использован соосно расположенный с диском 4 диск 5 со спиралевидной щелью, длина которой не пре- 10 вышает длины окруженности (вместо одной щели по окружности, может быть несколько спиралевидных щелей). Диски 4 и 5,ки нематически связаны между собой с помощью редуктора 6 таким образом, что при работе мотора 15 и повороте диска 5 на угол, равный угловому размеру спиралевидной щели, диск 4 поворачивается на угол, при котором многовитко вая спиральная щель проходит путь от ее начала до конца. Коэффициент передачи редуктора 6 20 от диска 4 к диску 5 равен от ношению угловых размеров их спиральных, щелей. При âðàщении дисков, установленных в исходном положении таким образом, что начала их спи,ралевидных щелей совпадают, происходит 25 развертка спектра. На фотоприемник лучистый поток попадает только через совпадающие участки щелей обоих, дисков. Остальные участки спиральной щели диска 4, расположенные против входного окна фотоприемника 30

8, экранируются непрозрачными участками диска 5. Таким образом, при работе электромотора 7 и вращении диско в 4 и 5 осуществляется развертка спектра. Просмотр спектра производится с разрешением, определяемым 35 шириной спиральной щели диска 4.

Двухдисковая развертка может одновременно выполнять и функции модулятора лучистого потока и отметчика длин волн, для чего многовитковая щель диска 4 выполняется в виде последовательного ряда следующих друг за другом прозрачных окон и непрозрач.ных перемычек. При работе развертки с такой .перфорированной,щелью осущесввляется модуляция исследуемого лучистого потока, что позволяет применять для,усиления сигналов более простые и стабильные усилители переменного тока. Кроме того, при перфорированной щели диска развертки одновременно с модуляцией лучистого потока осуществляется ижесткая привязка исследуемого излучения по длинам волн, поскольку положение каждого окна многовитковой спиральной щели приходится на определенную длину волны спектрального диапазона.

Прошедший через развертывающее устройво лучистый поток поступает на фотоэлектрический приемник 8, в котором преобразуется в электрический сигнал, усиливается усилителем 9 и регистрируется регистрирующим устройством 10.

Предмет изобретения

1. Быстродействующий спектрометр, включающий монохроматор, развертывающее устройство, фотоприемник, усилитель и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения спектрального разрешения, развертывающее устройство содержит два соосно расположенных диска со спиралевидными щелями, один из которых размещен в плоскости разложения спектра.

2. Спектрометр,по,п, 1, отличающийся тем, что спиралевидная щель диска, размещенного в плоскости, разложения спектра, выполнена из чередующихся прозрачных окон и непр озр ачных пер ем ычек.