Спектрометр с селективной амплитудной модуляцией

 

(и) 539227

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских;

Соцналнстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.74 (21) 2086831/25 (51) М Кл G 01J 3/12 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,12.76. Бюллетень № 46 (53) УДК 635.827.4 (088,8) Дата опубликования описания 24.12.76 (72) Авторы изобретения

В. Н. Листвин, В. Т. Потапов и В. А. Страхов

Фрязинская часть ордена Трудового Красного Знамени института радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) СПЕКТРОМЕТР С СЕЛЕКТИВНОЙ АМПЛИТУДНОЙ

МОДУЛЯ ЦИ E Й

Изобретение относится к оптическим интерференционным спектрометрам и может быть использовано для спектральных исследований в инфракрасной и дальней инфракрасной областях спектра.

Известны спектрометры с селективной амплитудной модуляцией, использующие дифракционные решетки и снабженные средствами для модуляции и сканирования спектра.

Известный спектрометр с амплитудной селективной модуляцией имеет делитель потока излучения на два канала, дифракционную решетку и модулятор потока излучения. Модуляция излучения в нем осуществляется качанием прозрачной плоскопараллельной пластинки, расположенной в одном из плеч интерферометра, а сканирование спектра— синхронным поворотом дифракционных решеток. При этом каждый спектральный элемент исследуемого спектра модулируется собственной низкой частотой, что позволяет использовать многоканальньГе низкочастотные усилители для регистрации спектра.

Недостатком известного устройства является низкая разрешающая способность для узких и слабых по интенсивности спектральных линий, вызванная ограниченностью динамического диапазона регистрирующей системы, а также низкая чувствительность ввиду невозможности использования синхронного детектирования и низкая точность.

Для повышения разрешающей способности, чувствительности и точности измерений в предлагаемом спектрометре с селективной амплитудной модуляцией в одном из каналов установлена оптическая система, включающая в себя два расположенных под углом

90 + е плоских зеркала и модулятор, размещенный между ними под углом 45, где в =

Л)

10 2b, ЛХ вЂ” спектральное разрешение решетки, b — ее постоянная, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифракцнонную решетку 1, плоские зеркала 2 и 3, модулятор 4 (механический прерыватель) и делитель 5 потока излучения. Плоское зеркало 3 расположено под углом 90 к потоку излучения, а зеркало 2 установлено под углом 90 к зеркалу 3 и повернуто вокруг вертикальной оси

Д1. Х на угол е =, где ЬХ = — спект2b КФ ральное разрешение решетки, Х вЂ” длина вол25 ны излучения, К вЂ” порядок дифракции решетки, «V — число штрихов решетки, b — постоянная решетки.

Модуляция излучения осуществляется механическим прерывателем 4, установленным

30 под углом 45 к зеркалу 3. Оптическая длина пути всех ветвей спектрометра одинакова.

; !2 с) 9 7

l с() ор,;; . л. !зс)бретенсгя

С:остави!тели A. Медведев

Текрсп Е. Петрова

1(ор;)си го:7 Т, Гранатова

1)едактор Н, Шубина

Заказ 2890)13 Изп. М 841 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государстве!!ного комитета Совета Министров СССР по девам t.çîáðåãåtftté и открытий

118 )зог,,ч -;,;I(-887. Р

Т,!г!с)графи!!, пр. Сапунова, 2

Устройство работает слсду10щим об(71!Сс)м.

Часть потока излуче1!Ня от делителя 5 .;0ступает FI» решетку 1 и, отразг!Вш!н.ь с)т иес через делитель 5, подастся !12 «ыход сп;строметра. Другая часть поток» излучения проходит через делитегп 5 If поступает !12 прерыватель 4. Прерыватсль 4 поочерсдl!0,!poIIyc1<аст поток из. !учения н Зс р! 2.20 3, 01 р

И 1!НТЕРфЕР1!Р CT С II) IÊOÌ, ОТРЯКСН!! Ы М ОТ решетки 1. Прп отраксшш от зеркала 3 условия максимума интер ференц!ш выполняетСЯ ДЛЯ ДЛИН ВОЛН, УДОВЛСТВОРЯIОЩИХ ) CJIO;3! ilo автоколлимации решетки A7г.о = 217 siit а, где а — угол поворота элемента, а ири or)àêåнип от дополнительного зеркала 2 условия максимума интерференции выполняется для длин волн, дифрагированиых элементом под углом е к излучению с длиной волны )го. Таким образом, иа выходе репи.трируется clll нал, который в силу малости гз пропорционален производной интенс1!виости излучения ио длине волны, что позволяет увеличить разрешающую способность измерения узких 1. слабых по интенсивности линий в спектре за счет исключения из спектра постоянной составляюш.;i Ii !(Нп.! сп;!я дипамияческого диапазона.

12:; кai. модуля;сг:.я ocy!Fleer!!ляется меха ;.!cc;.t))! iipcрычатe !см с Од«он II той кл 1 из8 1 Ой гг »сто Гои для вссх длин ВО. If!, To это lloa«оляс т:!р! менять ир!! регистрации сш пало«

c, I! Ix p oII iIoe ge TeI(TI p 0!32! I; Iс, 2 следовательно повысить чувствительность спектрометря.

Сие!стрс)мст,) с селективной амил!гтудиой

:л!с) !у IFIIIIICI содеркащ1;й делитель потока

1 8 1: 3 у ч С 111! P. I l;i, с В а I; » 1 2 21 я, д!; ф р 2 Е ц и О I I 1 f )7 Ю р СИ,С! ку l! !ОдуЛ7!.!С)р ПОтОКа:!ЗЛуЧЕГИ!я, О т Л I:— и» ю iir i! и с я тем, Iro, с целью повышения

0»ЗГ!Сп »Юг! !ЕЙ CFIOCOOIIOC 1 И. IУ l3CTBIITC Ibl!0CTII

Тог1«ОСТ!! ."-МЕРСНИ!1, В ОД!!ОМ i!a К»ИЯЛ!)13 МС Г 1: О 13 Л С И 2 O! I T! I l eC F:.a 51 СИСТЕМа, В!С, I IO гl а Ю И 2 и

«себя д«2 p»c;f;)2!0):(åèil«Iõ иод углом 90" -1- е

",.ë :t) ких зеркaë t:", .;!Одулятор, размещен!!ый

Л.с мск;lv fili)!«под углом 45, где е =:

2гг )о

Б. — — с!t»I;Tpa.lüffoå р .s!)e!I!et!f!e решетки, b— е;; с. С) о я 1, а я.