Устройство для спектрального анализа
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (112 57 1204 (6}) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 23.05 75 (21) 2142158/25 (23) Приоритет — (32) 23.05,74 (31) 472910 (33) США (43) Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 20.07.77 (51) М. Кл. (01 1 3(44
Гасударственный комитет
Саввтв Министров СССР оо делам изобретений и втираний (53) УДК 535.853.4,(088.8) Иностранцы
Джордж Джекоб Волга (США) и Росс Александер Макфарлэйн (Канада) (72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
"Лансинг Рисерч Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
Изобретение относится к спектроскопическим устройствам для измерения спектральных характеристик слабого светового излучения с высоким разрешением.
Детектирование световых сигналов часто требует средства для диспергирования частотного спектра светового излучения, чтобы получить возможность селективного определения спектра.
Обычно эта дисперсия осуществляется с использованием рефракционных призм и диффракционных ð решеток, связанных с узкими щелями и зеркальной системой, когда частотный спектр светового сигнала широк. Такая комбинация элементов называется монохроматор, спектрометр или спектрограф с приставкой призмы или решетки (1), 15
Эти устройства часто соединяют вместе, чтобы они работали последовательно, с целью увеличения уровня контраста между желаемым сигналом и фоном, являющимся результатом дефектов, свойственных используемым элементам. Будучи соединенными таким образом, они называются двойными, тройными и т.д. монохроматорами (2). Известные двойные или тройные монохроматоры стали, например, стандартным инструментом для регистрации слектров слабой интенсивности, полученных романовским рассеянием на жидкостях, газах или твердых телах, Эти устройства характеризуются относительно низким пропусканием света, большими размерами, относительно медленной настройкой, наличием люфта (зоны нечувствительности) в системах, использующих решетки, что обуславливает трудности в установке в исходное положение для заданной длины волны, и отсутствие простого средства цифрового управления устройством или получения цифровой информации о длине волны из зарегистрированного спектра, Ближайшим к изобретению по технической сущности является спектрометр, содержащий первое и второе фильтрующие средства, первое из которых выполнено с одной полосой пропускания, а второе — с множеством разделенных полос пропускания, ширина каждой из которых существенно уже, чем полоса пропускання первого фильтрующего средства. В этом спектрометре в качестве первого фильтрующего средства служит монохроматор, а в качестве второго фильтрующего средства — эталон Фабри — Перо, снабженный средством для его перестройки на нужную длину волны (3) .
Хотя такой спектрометр имеет довольно высокую разрешающую способность, однако, отсутствие
571204 в нем средств автоматического сопряжения полос пропускания фильтрующих средств не позволяет достичь наилучшего разрешения.
Целью изобретения является повышение разрешающей способности спектрального устройства.
Цель достигается тем, что в устройстве-дляспектрального анализа, содержащем два фильтрующих средства, дополнительно введены средство регистрации выходного сигнала со второго фильтрующего средства, средство настройки первого фильтрующего.средства при изменении частоты света, пропускаемого через него, и средство, реагирующее на выходной сигнал со второго фильтрующего средства и соединенное с обоими фильтрующими средствами так, чтобы поддерживать их в состоянии пропускать одинаковую длину волны по меньшей мере в течение части времени работы устройства, при этом расстояние между полосами пропускания второго фильтрующего средства больше, чем ширина полосы пропускания первого фильтрующего средства, причем второе фильтрующее средство расположено с возможностью принимать выходные лучи из первого фильтрующего средства. В этом устройстве в качестве первого и второго фильтрующих средств могут использоваться, соответственно, акустооптический фильтр и интерферометр Фабри — Перо (эталон). Кроме того, второе фильтрующее средство может быть снабжено средством для
его периодической настройки на другую полосу пропускания, а первое фильтрующее средство может быть снабжено средством для повторной его настройки, чтобы удерживать его на той же длине волны, что и второе фильтрующее средство после перестройки последнего на новую полосу пропускания. Устройство может содержать также средство для пропускания белого света через первое и второе фильтрующие средства и средство для создания малых колебаний полосы пропускания одного из фильтрующих средств.
Количество света, которое может быть передано через оптическое устройство, пропорционально произведению площади входной апертуры на телесный угол приема любой точки в пределах апертуры. Оно называется геометрическим фактором и
Определяется соотношением л= А.O,, где А — апертура устройства, и — телесный угол приема.
Предлагаемое устройство имеет значительно большую величину геометрического фактора, чем двойные или тройные монохроматоры, сравнимые с ним по разрешающей способности. Используемые в этом устройстве акустооптический фильтр (АОФ) и эталон Фабри — Перо имеют большой геометрический фактор, Эталон может одновременно работать с большой разрешающей способностью и большим геометрическим фактором. При последовательной установке АОФ и эталона обеспечивается высокая разрешающая способность при большой пропускающей способности.!
О
15 где Н вЂ” нормированное лропускание, равное единице на центральной частоте vo;
Ы вЂ” отклонение в частоте от vo, S — геометрический фактор, m = 1,2,3..; постоянная b L зависит от материала н формы АОФ и находится в зависимости от длины волны, Необходимость синхронизации АОФ и эталона обуславливается следующим
АОФ имеет только одну полосу пропускания, которая может быть электронно перестроена в широком диапазоне (HOOOA), Эталон имеет аппаратную функцию с большим числом побочных максимумов, разделенных спектральной полосой пропускания (СПП) . Полоса пропускания АОФ шире, чем отдельные полосы пропускания эталона, и эталон может быть выполнен таким образом, чтобы расстояние между его пиками пропускания было больше, чем ширина полосы пропускания АОФ.
Таким образом, когда полоса пропускания АОФ и заданный пик эталона известны, то длина волны света, проходящего через два фильтрующих устройства, может быть определена.
Наотройка каждого пика проттускания эталона в интервале между пиками может быть осуществлена несколькими путями. Для последовательной рабоgp ты этих устройств (АОФ и эталона) один пик эталона должен подцерживаться настроенным на
АОФ, тогда как оба они сканируются в пределах заданного спектрального диапазона, Средство для осуществления этой функции описывается ниже.
Настраиваемый акустооптический фильтр представляет собой кристалл, вдоль которого распространяется акустическая волна, а световой луч распространяется коллинеарно с этой акустической волной. Поляризатор на входе устройства и анали30 затор, установленный на выходе устройства под прямым углом к поляризатору, заставляют кристалл пропускать только свет определенной длины волны, Акустическая волна управляется по частоте и мощности, что позволяет регулировать длину волны света, проходящего через кристалл, Эталон представляет собой пару плоских зеркал, частично пропускающих и частично отражающих, и обладающих малым поглощением, Они отстоят на некоторое расстояние одно от другого и параллельны между собой. Когда зеркала установлены в луче света, то благодаря резонансу, определенные длины волн будут проходить, а другие оудут отражаться обратно.
При этом использование настраиваемого на длину волны акустооптического фильтра для спектрального анализа требует управления пропусканием фильтра на длинах волн, удаленных ат пика пропускания, Это приводит к тому, что называется
"боковым лепестком характеристики" АОФ и имеет выражение
Г 2 2
1t &тп — (Е +Ы, ь )
Н(VÎ - ьм) 2 Р
7 Ъ L ьм
571204
2Г Ъ| 1р Необходимость подавлять эти боковые лепестки характеристик зависит от деталей спектра, который исследуется, и требуемой точности его измерения. Подавление может быть осуществлено рядом путей, три из которых описаны ниже. @ Путь первый — каскадная работа настраиваемых АОФ. Использование двух или более АОФ, установленных в оптическом пути, дает суммарную реак-цию (характеристику) М (о )1 где р — число последовательно установленных АОФ. Улучшение в характеристике суммировано в табл. 1, приведенной ниже, где показано пропускаэ5 ние относительно центральной частоты настройки о Г(2 д v = — (4п - ) Ü 1 где n = 1,2,3... Таблица 1 11,1 4,0 2,0 1,2 0,83 1,24 0,16 0,04 0,015 0,0068 0,14 1Р 3 8 5,10-4 1 9.10-4 5,6.10 1-ый боковой лепесток 2-ой боковой лепесток 3-ий боковой лепесток 4-ый боковой лепесток 5- ый боковой лепесток Путь второй — АОФ плюс эталон Фабри — Перо. При установке одного АОФ и одного эталонапоследовательно вдоль оптического пути создается возможность иметь пик пропускания АОФ, совпа- 45 дающий с пиком пропускания эталона. В то же самое время соседний пик пропускания эталона может быть совмещен с псрвой нулевой частотной характеристикой АОФ. Для этого спектральная полоса пропускапия эталона должна быть 50 н. l з д =— Ь 4 Тогда боковые лепестки АОФ попадут между пиками пропускания э алова и суммарная характе- 55 ристика будст значительно уменьшена на частотах боковых лепестков. Для гпирокой полосы частот сканирования (поскольку Ь зависит от длины волны) эталон должен сканироваться по длине, когда 60 для случая использования кристалла СаМО4 в видимом диапазоне 332. о Я (,г) <1Г,,Π— 0,28) 1 — длина кристалла в см. Функция Н не уменьшается монотонно при удалении от центрального пика v, но имеет повторяющуюся картину нулевых величин и местных максимумов, когда 5v увеличивается относительно нулевого значения. Наличие точек нулевого пропускания полезно в характеристике подавления частот иных, чем v, но отличное от нуля пропускание на участках местных максимумов для Ьи Р 0 является нежелательной реакцией. Частоты, соответствующие нулевому пропусканию, могут быть пронумерованы и обозначены: Нецентральные максимумы могут быть обозначены целым числом. Они имеют место на боковом лепестке и имеют пропускание относительно пропускания на частоте vp, при котором амплитуда пса (максимума) равна (2ят+ 4) центральная частота АОФ изменяется, чтобы сохранить приведенную выше зависимость спектральной полосы пропускания. Из функции Н очевидно, что для малых и (нулевой номер) расстояние между смежными нулями непостояшгая величина. Это расстояние иное, чем расстояние между пиками в эталоне, которое постоянно. Это значит, что установка пика пропускаппя эталона так, чтобы он совпадал с первым нулевым значением пропускания частоты АОФ, не приведет к согласованию "нулевого пика" для всех нулевых значений пропускания АОФ. Приводимая ниже табл. 2 рассматривает характеристику АОФ длиной 6 см и эталона прп СПП, соответствующей первому нулю. Дчя этанола принят рабочий порядок 50. Результаты приведены для длины волны 4500 А. 571204 Таблица 2 Процент пропускания Частоты 1- ый боковой лепесток, равный 6,365 ем 2-ой боковой лепесток, равный 11,025 ем 3-ий боковой лепесток, равный 15,5923 ем 4-ый боковой лепесток, равный 20,129 см 3.6.а Ц)= 4,1 10 з 2,0 ° 10 э 1,22 10 3 Процентное пропускание для различных устано- При использовании эталонов с различным кивок АОФ при максимальном эталоне Фабри — Перо тервааом спектральной полосы пропускания и АОФ 1Ь дано в табл. 3. возможно такое расположение, что пики пропускания каждого бчдут находиться на одинаковой часТаблица3 тоте Ре, но никакого значительного перекрытия не будет при значительном удалении от йе. В этом СПП Частоты, см Процент пропусканив 0 случае могут быть два эталона фиксированной длины и настраиваемого синхронно угла: АОФ + +эталон1 — СПП =; АОФ + эталон 1 + о -1 3,898 +эталон 2 — СПП = 25 см . Критические точки, где 7,796 по меньшей мере один элемент имеет максимальное 11,694 пропускание, перечислены в табл. 5 для частоты, 15,592 соответствующий длине волны 4500А и рабочему поряпку эталона 50, и дан их относительный про. цент пропускания. 0,0 2,6 2,9 2,9 1-ая 2-ая 3-ья 4-ая Чтобы преодолеть изменение в интервале между "нулями" пропускания АОФ полезно предусмотреть установку СПП эталона нри значениях и =2 или n = 3. Для рассмотренного блока АОФ необхо30 дим эталон, имеющий характеристики, представленные в табл. 4. Таблица 5 Таблица 4 8,6 10- 8 5,1Р-4 3,3 10 о 1- ый боковой лепесток 25см 40см 1 13,318 22,479 30,221 36,641 8,718 14,7 16 19 784 23,987 7500 Длина эталона будет сканироваться (изменяться), когда центральная частота v0 АОФ сканируется: на 2-ом нуле от 547р до 208и разрешение 0,17 — 0,48см ; на 3-ем нуле от 375р до 137д, разрешение 0,27 — 0,73 см . Согласование 3-его нуля является хорошим вариантом,, если длина эталона может легко сканироваться. Вычисления для длины волны 4500А показывают, что процентное пропускание относительно и для каждого из пяти лепестков равно соответственно 1,1 ° 10 ; 1,4-10 ; 7,5 10 з; 1,2 10; 3 9 10-3 Путь третий — акустооптический настраиваемый фильтр плюс два интерферометра (эталона Фабри — Перо) . Из табл. 5 наглядно видно уменьшение в пропускании при удалении от Ге. Выбор спектральных диапазонов пропускания эталона будет осуществлен, чтобы оптимизировать 45 подавление боковых лепестков АОФ и вторичных (дополнительных) пиков в пределах всего желаемого рабочего диапазона устройства. При использовании двух эталонов описанным способом, важно, чтобы их спектральные полосы Ь0 пропускания значительно отличались, так, чтобы они исключали в желаемой степени как сигналы боковых лепестков АОФ, так и длины волн, прошедших через два эталона вне площадей их пиков, С другой стороны, для практических целей важно, чтобы эталоны совпадали за обусловленными пределами, так как это совпадение даст воэможность, когда сканирование закончено, заново установить эталоны в исходное положение. На фиг. 1 изображена схема одного из вариан91 тов предлагаемого устройства; на фиг. 2 (а — е)— 571204 10 графики временных изменений полосы пропускания АОФ и эталона при различных режимах работы устройства, изображенного на фиг. 1; на фиг. 3— схема второго варианта предлагаемого устройства; на фиг. 4 — схема третьего варианта предлагаемого устройства. Устройство (фиг. 1) имеет входную оптическую систему 1, которая коллимирует исследуемое излучение, проходящее далее через оптический отсекающий фильтр 2, акустооптический перестраиваемый фильтр 3, эталон 4 и попадает на фотоэлектронный умножитель 5, электрический сигнал с которого поступает на блок 6 формирования сигнала и далее на двухкоординатный самописец 7 или вычислительное устройство 8, которое обрабатывает и записывает сигнал. Вместо вычислительного QCTp0I1CI13(I M(» I Самописец 7 запускается с помощью управля1ощего блока 9. Этот блок управляет также через сканирующий высокочастотный генератор 10 акустооптическим фильтром 3. Кроме того, блок 9 запитываст блок 11 управления положением эталона 4. Блок 11 изменяет поло>кение эталона 4 синхронно с настройкой АОФ 3 так, чтобы оба пропускали длины волн в пределах одной и той >ке полосы пропускания, пока осуществляется сканирование в желаемом диапазоне. Для 130сстан<3(3ле1п(я периодического совпадс(п(я между полос(!ми АОФ и эталона, особенно после ус!1ш0131<3! о. и>ого иэ иих пли их обоих в исходнос поло. !<с!ию, используется управляющий блотс 9,, блок 11 управления положением, генератор 12 колебаш!й малой амплитуды и синхранизирующий усилитель 13. В то же самое время управляющий блок 9 может возбуждать источник 14 белого света, который направляется через зеркало 15 иа входную оптическую систему 1 для калибровки фильтров. Зеркало 15 исключается, когда снова начинаетс31 запись спектра исследуемо10 излучения. Блок 11у, правления (оложепием представляет собой мехапи>!сскос и3и. элсктромеханическое средство управления углов!!и положением эталона. 1сисратор 12 передает компоненту ,переменного тока иа выбранной n I cHe1MLloI! I 0...>fo K03>c> (H!:. iIij!C.x1clliloI fOICB ма;Р>й;.>- ((л:;. „!"..:,::;: > . !-:">!i <> Г .:31 >!!и!!с;! 14 >(тобl,, ";:. I:»;, ; г! > ->; п»>,:,«..>.:",> »;иoH>i peJlo 0 с>> >:, 0> i » >«»> >> !.. (; » 1!(> .тi >><01>ии это! 0 :->т!(сс>!((у>>> li!". > "<,,::::-.:..> !!. >(-,If. 3>;33((е!ся настрое!:;!ь .»» >> >.с,;..:; "„и .,,:»» (.ка1п(p»I(3>33!." .",:, !:.; 3>: 0,:; ...,",:,.;:,, АО 1), а ..I УЛРаи i>!l >l! >;,; ",; IC! ";: "..<- !i".." Г -:>, OO:,. : > i>ll(>!. ,„»., >,, > также II(l ô io, i При работе эталона вблизи нормального паде1у ния лучей изменение угла О и длины волны Л связаны соотношением: 2Д ь = е е, которое для О, измеряемого от нуля будет (в), ZJ Л1 -2д Вьд т которое для О, измеренного от нуля, составляет (ь 8) 2д > где d — расстояние между зеркалами эталона; m — порядок интерференции; т.е. 2d/Л, v = 1/Л вЂ” волновое число совпадающих центров полос пропускания эталона и АОФ. На фпг. 2а графически показано изменение центральной длины волны диапазона волн АОФ, а на фиг. 2б — длины волны эталона при описанном ЗО (иже режиме работы устройства, Длина волны АОФ уменьшается или увеличивается небольшими ступенями, предпочтительно мепьи>ими, чем спектральная полоса пропускания эталопа. Как показано, в начале, в течение определенного времени центральная длина волны АОФ и длина волны эталона одинаковы. Затем АОФ меняет настройку на другую центральную длину волны и во время того же периода полоса АОФ подвергается колебаниям малой амплитуды при 4(3 прохожде13ии белого света источника 14, а эталон постепенно настраивается до тех пор, пока у него и у АОФ не будут совпадать Л, v. Эти этапы попеременно повторяются и полученные величины или наблюдаются или записываются. Периодически для удобства работы (как показано на фиг. 26, справа) >эталон устанавливается в нулевое положение обратпо 1 или вперед) на одну или более спектральных полос пропуска!пня и эта операция повторяется. А!сустоолтический настраиваемый фильтр последо д вательно совершает один шаг в сторону более высокой или более низкой частоты путем шагового изменения частоты высокочастотного генератора 10. Колеба(в(е на сверхвысокой частоте АОФ затем ограничивается по величине таким образом, чтобы диапазон колебания в Л и v был много х>>>1!ь!ис, !см полоса иропускания АОФ. С помощью ". 03>(>го света., проходящего через АОФ и эталон, -(>."::.>3::;o>Ie>.cII cl>ихроннос обнаружение передаваемог0 белого света, чтобы исправить установку бО эталона и чтобы установить его в диапазоне АОФ. 571204 Кроме того, только что описанный режим колебания является способом для приведения АОФ в диапазон другого устройства с узкой полосой пропускания, такого, как интерфераметр, или наоборот. Таким образом, при сканировании свет различных длин волн, которые присутствуют, будет проходить как через акустооптический фильтр, так и эталон и будет записан соответствующим устройством. АОФ и эталон сканируются в пределах однои полосы пропускания или выбранной части этой полосы, за пределами которой сканирование прекращается. Сервосистема затем перестраивает эталон (когда требуется) и возвращает его в нулевое положение на ту же Х или v, что и АОФ. В процессах настройки и синхронизации источник белого света 14, встроенный в устройство, используется для создания опорного сигнала для настройки эталона и установления совпадающих полос пропускания эталона и АОФ. После того как это осуществлено, источник белого света 14 выключается и начинается наблюдение одной полосы пропускания или части ее. Эта последовательность операций повторяется, чтобы перекрыть весь спектральный диапазон наблюдения, который желателен. Для того, чтобы избежать необходимости слишком широкой длительности настройки эталона и иэ-эа повторения его сигналов, необходимо только сканировать угол в одной спектральной полосе пропускания, хотя возможно сканирование в пределах одной или более спектральных полос пропускания до повторной установки исходного угла. Другой режим работы (фиг. 2 в и г} включает в себя колебание малой амплитуды полосы акустооптического фильтра во время получения данных, а также во время периода настройки, Однако во время получения данных источник белого света 14 и усилители ошибки не должны работать. Результат действия колебаний малой амплитуды полосы АОФ во время получения данных заключается в том, что получают производную спектра неизвестного источника, если выходной сигнал детектора подвергается обработке в синхронизирующем детекторе, Этот режим (дифференциальная спектроскопня) используется с другими спектральными устройствами (монохроматорами) при введении соответствующих средств. Дифференциальная спектроскопия обладает особыми преимуществами при получении слабых и узких спектральных характеристик, различимых на широком фоне, Это может быть особенно важно в рамановской спектроскопии; где лазер возбуждает широкое излучение образца вдобавок к. узкой рамановской характеристике. Дифференциальная спектроскопия будет особо подчеркивать желаемую узкую хара теристику (особенность) относительно нежелательной широкой характеристики. Так же возможно использовать тот же самый усилитель и синхронизатор попеременно для настройки эталона на АОФ во время периода настройка-синхронизация и для обработки результатов дифференциальной спектроскопии во время записи данных. Фиг. 2д и 2е отличаются от фиг. 2а и 26 тем, что полоса АОФ сохраняется постоянной во время последовате1тьностт щагов,-(ступеней), вр время первой части которых эталон подвергается воздействию колебаний малой амплитуды и приводится к той же длине волны, что и АОФ. Эталон совершает прерывистый скачок или сканирование, как пока10 зано на фйг. 5е в направлении длины волны, соответствующей центральной длине волнь|, на которую АОФ настроен в этот момент. В устройстве, показанном на фиг. 3 используется эталон4, с изменяемым расстоянием между 15 зеркалами, которое может быть настроено электронно, например путем установки„одного зеркала. на пьезоэлектрическую керамику и подаче на нее электрического напряжения. Эталон, как было ранее описано, имеет равномерно разделенную группу 20 полос пропускания, интервал волновых чисел которых равен 1/2d спектральной полосы пропускания, где d — расстояние между зеркалами. Когда d изме- . няют на Ц2, полоса пропускания эталона настраива4 ется на одну из спектральных полос так, что позже р5 каждая полоса пропускания заменит полосу пропускания, следующую непосредственно выше (ниже) ее по волновому числу. Эталон 4 на фиг. 3 снабжен пьезоэлектрическим кристаллом 18, который регулирует его длину или настройку и пьезоэлектрическими кристаллами 19, которые регулируют наклон зеркала так, чтобы установить его параллельно другому зеркалу в период настройки. Здесь генератор 12 колебаний малой амплитуды прикладывает напряжение. переменного тока на выбранной частоте или трех различных частотах, если желательно, через регулятор 20 пьезоэлектрического преобразователя напряжений на три элемента из пьезоэлектрической керамики. Элемент 18 настраивает расстояние между зеркалами интерферометра. Два других элемента 19 регулируют угловую ориентацию зеркала интерферометра относительно другого зеркала интерферометра. Это действие колебаний малой амплитуды передает составляющую переменного тока на детек тир уемый фотоумножителем 5 сигнал при включении источника белого света 14. Под действием усилителей рассогласования переменного тока и синхронизатора 21, получают корректирующие напряжения постоянного тока, которые действуют в качестве обратной связи для настройки интерферометра и регулирования его длины, чтобы обеспечить максимальное пропускание излучения источника белого света через последовательную комбинацию АОФ 3 и эталона 4. Возможна также подача колебаний малой амплитуды на пьезоэлектрические кристаллы 18 и 19 для настройки на АОФ, чтобы регулировать длину волны до установки ее соответствующей расстоянию и|перферометра нли подавать колебания малой амплитуды на АОФ, 571204 13 чтобы регулировать интерферометр на длину волны АОФ. В предлагаемом устройстве светопропускание (пропорциональное) составляет величину на 1 — 3 порядка большую, чем для монохроматорной системы в диапазоне разрешающей способности, обычно требуемой для таких устройств, В обычных ситуациях монохроматорная система оказывается неспособной использовать такое количество рассеянного образцом света, которое может быть легко использовано предлагаемым устройством. Характеристика монохроматора может быть в действительности несколько улучшенной при условиях высокого разрешения (0,5 см ), так как изображение щели может быть больше, чем ее ширина. В устройстве, показанном на фиг. 8, использовано два эталона 4 и 4 синхронно управляемых блоком 11 управления положением эталонов. Эти эталоны имеют существенно различные спектральные полосы пропускания, например, один из них 4 может иметь спектральную полосу пропускания 40см, тогда как эталон4" "имеет спектральную полосу пропускания 25 см . Очевидно, что наименьшее общее кратное двух спектральных полос составляет 200, что существенно больше, чем любая спектральная полоса сама по себе. Кроме того, разница между спектральными полосами пропускания такова, что они перекрываются только в незначительной степени, за исключением величин, заметно отличающихся от основных величин, а именно около 200см . Таким образом, не существует опасности, что в пределах полосы, в которой работает устройство, пики двух спектральных полос будут совпадать или перекрываться, так что пропускапие от боковых лепестков АОФ и эталона почти полностью исключается. Эти результаты могут быть обеспечены, если, например, наименьшее общее кратное спектральных полос пропускания по меньшей мере в три раза больше, чем наибольшая из двух полос. Кроме того, для удобства в уменьшении размера сканирования, необходимого до возврата в исходное положение, желательно, чтобы наименьшее общее кратное было -не более чем в десять раз больше из двух полос, Для некоторых целей может оказаться жела. тельным использовать два детектора. Один из них будет детектировать сигнал, а другой будет служить для осуществления функции настройки. Формула изобретения 1. Устройство для спектрального анализа, содержащее первое и второе фильтрующие средства, 45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Тарасов К.И. Спектральные приборы, Л„ "Машиностроение", 1968, с. 200 — 201. 2. Тарасов К.И. Спектральные приборы, Л., "Машиностроение", 1968, с. 202 — 205. 3. Тарасов К.И. Спектральные приборы, Л., "Машиностроение", 1968, с. 324. 14 первое из которых выполнено с одной полосой пропускания, а второе — с множеством разделенных полос пропускания, ширина каждой из которых существенно уже, чем полоса пропускания первого фильтрующего средства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно дополнительно содержит средство регистрации выходного сигнала со второго фильтрующего средства, средство настройки первого 1ð фильтрующего средства при изменении частоты света, пропускаемого через него, и средство, реагирующее на выходной сигнал со второго фильтрующего средства и соединенное с обоими фильтрующими средствами так, чтобы поддерживать их в состоянии пропускать одинаковую длину волны по меньшей мере в течение части времени работы устройства, при этом расстояние между полосами пропускания второго фильтрующего средства больше, чем шиоина полосы пропускания первого фильтрующего щ средства, причем второе фильтрующее средство расположено с возможностью принимать выходные лучи из первого фильтрующего средства. 2. Устройство поп,1, от лича ю щ ее с ятем, что первое фильтрующее средство выполнено в виде акустооптического фильтра, а второе — в виде интерферометра Фабри — Перо. 3. Устройство поп. 1, от лича ю ще ес я тем, что оно содержит средство для периодической настройки второго фильтрующего средства на другую полосу пропускания. 4. Устройство поп.З,о тлича юще ее я тем, что оно содержит средство для повторной настройки первого фильтрующего средства, чтобы удерживать его на той же длине волны, что 85 и второе, фильтрующее средство после перестройки последнего на новую полосу пропускания. S. Устройство по и. 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит средство для пропускания белого . света через первое и второе фильтрующие средства 40 и средство для создания малых колебаний полосы пропускания одного из фильтрующих средств.
