Спектрометр для измерения длины волны монохроматического излучения

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ т:ка иЬ

Союз Советских

Социалистимеских

Респубпии (11) 566147

К АВТОо" СКОМУ СВИДИТИа1ЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено )2,01.76 (21) 2332815/25 (51) М. Кл. 601 1 3/26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,07.77. Бюллетень № 27 (53) УДК 538.853 (088.8) (45) Дата опубликования описания 28.09.77

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо долам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

С. А. Варга, С. Г. Зайцева, Н. В. Суханова и А. И. Чурбаков (71) Заявитель (54) СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ, МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

1О

2о

Устройство относится к спектрометрии и может быть использовано для точного и быстрого определения длины волны импульсных и непрерывных монохроматических излучателей.

Известны спектрометры для измерения длин . волн, содержащие интерферометры или диспергирующие спектральные приборы (1), Известен также спектр ометр, содержащий измерительный канал с последовательно расположенными осветителем, ннтерферометром, фокусирующим объективом и регистратором. Регистратор представляет собой фотопластинку, на которуюпроектируются интерференционные кольца равного наклона (2), Полученную спектрограмму подвергают фотометрической обработке, включающей измерение диаметров колец, вычисление разностей их квадратов и определение длины волны ло формуле, которая для интерферометра Фабри — Перо имет вил с

4 $ 2 где ЛО,. — средняя разность квадратов диаметров

2 колец (йо 10 и более диаметрам);

t — база интерферометра; т — фокусное расстояние объектива, Недостатком спектрометра является низкое быстродействие, обусловленное применением фотографической регистрации с последующей обработкой спектрограмм..

Цель изобретения — повышение скорости измерения длин волн монохроматических излучателей при сохранении высокой разрешающей способности спактрометра, Это достигается тем, что в известном спектро. метре для измерения длины волн монохроматического излучения, содержащем основной измерительный канал с последовательно расположенными осветителем, интерферометром, фокусирующим объективом и регистратором, введены кодирующая двоичная маска, расположенная перед регистратором в фокальной плоскости фокусирующего объектива, дополнительный измерительный канал со светоделителем, установленным перед интерферометром, содержащий последовательно расположенные спектральиьй прибор с диспергирующим злементом и кодирующей двоичной линейчатой маской на выходе и дополнительный регистратор, и блок обработки, подключенный к выходам обоих регистраторов.

566147

»:,"о..с .;е основной измерительный канал

;;=;.:":",ивателем 1 излучения, объектна.;.;.чэ . н;, эа которыми установлены последовав ;- о р,:.с. вложенные интерфераметр 4 Фабри.

Перо, фокусирующий объектив 5, В фокальной плоскости фокусирующего объектива 5 установлена кодирующая двоичная кольцевая маска 6, а за ней — регистратор, состоящий из блока 7 разводящих элементов, например, призм, и блока 8 фотоприемников. Количество элементов блока 7 разводящих элементов и блока 8 фотоприемников определяется числом используемых двоичных разрядов.

Дополнительный измерительный канал образован светоделителем, состоящим из двух зеркал 9 и 10, объектива 11 и спектрального прибора, в состав которого входят спектральная щель 12, коллиматорный объектив 13, дифракционная решетка 14 и выходной объектив 15, на выходе которого установлена кодирующая двоичная линейчатая маска 16. За маской 16 установлен дополнителыгый регистратор, содержащий блок 17 разводящих элементов, линзу 18 и блок 19 фотоприемников.

Ус.ге ройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал, рассеянный рассеивателем 1, формируется объективами 2 и 3 на входной апертуре интерферометра 4 Фабри — Перо.

Образованные интерферометром 4 кольца формируются фокусирующим объективом 5 на поверхности кодирующей двоичной кольцевой маски 6, Элементы блока 7 разводящих элементов переносят излучение соответствующих разрядов на фотоприемники блока 8. С выходов фотоприемников цифровые сигналы поступают в блок обработки, который определяет размер интерференционного . кольца. В дополнительном измерительном канале излучение поступает на спектральную щель 12, затем коллиматорным объективом 13 подается на дифракционную решетку 14, и выходным объекTHBoM l 5 на поверхности кодирующей двоичной линейчатой маски 16 строится изображение спектра излучателя. С помощью бло ка 17 разводящих элементов, линзы 18 и блока 19 фотоприемников, получают цифровой сигнал, соответствующий длине волны излучателя, который также подается в блок обработки. Блок обработки определяет значения Pj порядков, измеряемых в

20 Формула изобретения

® Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

Королев Ф. A. Спектроскопия высокой раэ. решающей-.-силы, изд-во технико-теоретической ли 6 тературьь M. 1953, с. 45-47.

2. Физический практикум. Электричество и on тика под ред. проф. Ивероновой В. И. Наука, М-р

1968,, с. 631-634. сана принципиальная схема иэобре4 основном измерительном канале интерференционных колец. Далее длина волны определяется по результатам измерений основного и допо.шительного каналов по формуле

Спектрометр позволяет существенно повысить скорость определения длин волн монохроматических излучателей за счет использования двух измерительных каналов с оптическими аналогоцифровыми преобразователями. При этом увеличение скорости обработки информации не влечет за собой потери разрешающей способности системы, так как шаг кодовой маски.не превышает разрешаемой полуширины спектрального контура, Спектрометр для измерения длины волны монохроматического. излучения, содержащий основной измерительный канал с последовательно расположенными осветителем, интерферометром„фокусирующим объективом и регистратором, о тли ° чающий ся тем, что, с целью повышения скорости измерения, в него введены кодирующая двоичная маска, расположенная перед регистратором в фокальной плоскости фокусирующего объектива, дополнительный измерительный канал со светоделителем, установленным перед интерферометром, содержащий последовательно расположенные спектральный прибор с диспергирующим элементом и кодирующей двоичной линейчатой маской на выходе и дополнительный регистратор, н блок обработки, подключенный к выходам обоих регистраторов.

566147

18 17 16

Составитель А- Субочев

Техред П, Андрейчу

Редактор Н Разумова

КоРРектоР С. Юдченко †.т

Заказ 2393/28. Филиал ППИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаа, 4

Тираж 865 Подписное

11НИ11ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раун скал наб., д. 4/5