Интерфереметрическая система сканирования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.74 (21) 1989454/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 17,11.76

Союз Советских

Совращал истииеских

Республик (») 524074 (51) М. Кл.

G 01 В 9/02

Ci 05 ll 13/00

Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзаоретеннй н отнрытнй (53) УДК 535.854 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. М. Шаров и В. В. Архипов (71) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СКАНИРОВАНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, предназначенным для линейного перемещения с заданной скоростью. Оно может быть применено для перемещения с постоянной скоростью зеркала интерферометра в быстросканирующем

Фурье-спектрометре.

Известна система сканирования для Фурье-спектрометрии, содержащая рабочий орган, интерферометр Майкельсона, электроме- т0 ханический привод, генератор пилообразного напряжения, канал монохроматического излучения с контрольным интерферометром, фазовый компаратор, эталонный генератор импульсов, электрический фильтр, аналого- 15 вый сумматор.

B систему Сканирования входит также устройство регулирования скорости электромеханического привода интерферометра или аналогичного устройства, и котором роль 20 фазового компаратора выполняют два цифро-аналоговых преобразователя, включенных соответственно в цепь эталонного генератора и контрольный канал монохроматического излучения. 25

Фурье-спектрометры, в которых применяется такое устройство регулирования, имеют дополнительный канал немонохроматического (белого) излучения для привязки интерферограмм по разности хода.

Известная система сканирования обеспечивает линейное перемещение подвижного зеркала интерферометра и автоматически воздействует на электромеханический привод с целью регулирования скорости его перемещения по заданному закону или для поддержания скорости равномерной.

Однако постоянная скорость перемещения зеркала, характеризующая точность сканирования, не обеспечивается, что снижает качество данных, полученных от Фурье-спектрометра.

На точность сканирования влияет профиль питающего привод напряжения, изменение параметров системы во времени, изменение условий окружающей среды и т. д.

Недостатками известной системы сканирования являются следующие: трудность настройки генератора пилообразного напряжения, профиль которого должен соответст524074

Фиг.f

Обратный

Фиг.2

Составитель Н. Решетников

Редактор Т. Орловская Техред М, Ликович Корректор М, Руснак

Заказ 4989/411 Тираж 864 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

524О74

Если частотные" выходы фазочастотного компаратора 6 служат для сокращения нерабочего участка прямого хода зеркала и при настройке системы сканирования, то управление профилем питающего привод напряжения осуществляется устройством управлечич 11 с помощью счетчика 12 и пе; эключательных элементов. Состояние этого счетчика строго соответствует положению зеркала контрольного интерферометра 2, 19 так как момент начала счета определяется импульсом, формируемым усилителем-формирователем 5 из переднего фронта главного максимума сигнала контрольного канала немонохроматического (белого) излучения, 15 а на вход счетчика 1.2 подаются импульсы от счетчика импульсов 8 той же частоты, что и на фазочастотный компаратор 6. Окончанием прямого хода зеркала командует счетчик устройства управления 11, что поз- >О воляет в определенных пределах легко управлять длиной рабочего хода. Сигнал с параллельного выхода реверсивного счетчика

12 используется в устройстве управления для выработки сигнала окончания обратного хода зеркала интерферометра и начала прямого (рабочего) хода.

Предложенная система сканирования позволяет с большой точностью аппроксимировать профиль питающего привод напряжения, необхо..имого для обеспечения постоянной скорости. Это, в свою очередь, уменьшает фазовые отклонения контрольной частоты от эталонной и повышает точность сканирования.

Использование цифрового фазочастотного компаратора позволяет сократить нерабочий начальный участок прямого хода зеркала. "Частотные" выходы такого компаратора могут также быть использованы при наладке системы сканирования для определения "ухода" фазы более чем на 180 .

Реверсивный счетчик 12 в соединении с цифро-аналоговым преобразователем 13

45 позволяет создавать любую конфигурацию питающего привод напряжения, в том числе и не :.онотонную, позволяет обеспечивать плавный и сколь угодно быстрый обратный ход зеркала., что снижает вредные колебания в начале прямого хода зеркала.

Высокочастотный эталонный генератор

7 и счетчик импульсов 8 позволяют в широком диапазоне изменять скорость сканирования, а применительно к Фурье-спектрометру выбирать в широком диапазоне интервал дискретизации интерферограмм как в большую сторону относительно длины волны монохроматического излучения, так и в меньшую, что особенно важно для согласования шага дискретизации интерферограммы с шириной спектра.

Формула изобретения

Интерферометрическая система сканирования, содержащая рабочий орган (зеркало измерительного интерферометра), контрольный интерферометр с двумя каналами монсхроматического и немонохроматического излучения с усилителями-формирователями на выходе, электромеханический привод, подключенный к выходу аналогового сумматора, генератор пилообразного напряжения, электрический фильтр, подключенный к одному из входов аналогового сумматора, устройство управления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью обеспечения постоянной скорости сканирования и привязки рабочего участка прямого хода зеркала интерферометра к шкале разности хода, она содержит цифр о-аналоговый преобразователь и реверсивный счетчик в качестве генератора пилообразного напряжения, высокочастотный эталон и генератор импульсов, счетчик импульсов, цифровой фазочастотный компаратор, к первому и второму входу которого подключены соответственно один из выходов счетчика имчульсов и усилитель-формирователь контрольного канала монохроматического излучения, а выходы подключены: первый (фазовый) — к электрическому фильтру, а два других (частотных)— к устройству управления, к которому подключены усилитель-формирователь контрольного канала немонохроматического излучения, параллельными выходами счетчик импульсов и реверсивн и счетчик импульсов, который также подключен к цифро-аналоговому преобразователю, соединенному со вторым входом аналогового сумматора, высокочастотный эталонный генератор импульсов подключен к счетчику импульсов, а устройство управления подключено своими выходами ко входам реверсивного счетчика.