Устройство дистанционногоспектрохимического анализа
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Свциалистичесиих
Реслублии (1794398 (61) Дополнительыое к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12.78 (21) 2696291/18-25 с присоединением заявки— (23) Нриоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 22.01.81 (51) М.Кл. G 01 1 3/30
Государственный комитет
СССР лв делам изобретений и открытий (53) УДК 535.8 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. Л. Перовский и Н. П. Солдаткин
Специальное конструкторское бюро научного приборостроения «Оптика» СО АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО
СПЕКТРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Изобретение относится к устройствам спектрального анализа с источником излучения оптического. диапазона и может быть использовано для анализа х имичеокого состава твердых, жидких и газообразных веществ.
Известно устройство спектрохимического анализа, содержащее .источник излучения, оптическую фокусирующую систему, фотоприемное устройство (1).
1О
Однако указанное устройство не позволяет проводить дистанционный спектрохимический анализ веществ.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство дистанционного спектрохимического анализа, содержащее источник импульсного излучения оптического диапазона, оптическую фокусирующую систему, светоделительную пластинку, блок контроля мощности, фото- 2о приемное устройство, блок обработки информации и устройство индикации 12).
Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как оно не позволяет проводить исследование спектрох имического .состава веществ,;находящихся при квазиоднородных энергетических условиях, а также регистрировать одновременно весь спектр излучения в ппироком диапазоне длин волн.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.
Для выполнения поставленной цели в устройстве к выходу блока контроля мощности .подключена схема управления с задержкой во времени, выход которой соеди.нен с фотоприемным устройством, причем между светоделительной пластинкой и фотоприемным устройством установлены последовательно соединенные дислергирующий элемент и система световодов, а между светоделительной пластинкой и диспергирую-, щим элементом установлено пороговое устройство.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для дистанционного спектрохим ического анализа; на фиг. 2-график, поясняющий работу устройства.
Устройство для дистанционного спектрохимического анализа веществ содержит:источник.l импульсного излучения оптического диапазона, светоделительную пластинку
2, оптическую систему 8, мишень 4, блок 5 контроля мощности, пороговое устройство б, диспергирующий элемент 7, схему 8.управления .с задержкой во времени, систему световодов 9, фотоприемное устройство 10, блок 11 обра бовки спектральной информации, устройство 12 индикации.
794398
Устройство работает следующим образом.
Излучение от мощного импульсного источника I излучения оптического,диапазона, проходя через светоделительную пла стинку 2 с помощью оптической фокусируюшей системы З,,фокусируется на мишень
4, которой является исследуемое вещество.
Светоделнтельная пластинка 2 служит для разделения излучения на зондирующий .и опорный каналы.
Под действием мощного импульса излучения в веществе происходит возбуждение эмиссионного спектра излучения. Это излучение с помощью системы 8 подается на диспергирующий элемент 7, где происходит . разложение излучения в линейчатый спектр и с,помошью системы световодов 9 фокусируется на фотокатоде фотоприемного устройства 10.
Контроль мощности излучателя 1 осуществляется по опорному .каналу с помощью блока контроля мощности. С этого блока подается сигнал .на схему 8 управления с задержкой. Схема 8 служит для выдачи команды на включение фотоприемного устройства 10 с задержкой по времени относительно посылки зондирующего импульса. Поступающая .информация подаегся на устройство обработки спектральной ,информации 11 и с него на устройство индикации 12.
Регулируя величину задержки по времени, можно проводить измерения эмиссионного спектра вещества,,находящегося в заданном интервале Л(в квазиоднородном энергетическом состоянии. Начало интервала определяется величиной задержки т„а ширина интервала временем регистрации ср. Меняя величину задержки, снижают 40 зависимость .интенсивности свечения плазмы от времени, что характеризует динамику ее эмиссионного спектра и поясняется графиком (фиг. 2), где P,., — мощность зондирующего импульса сфокусированная 45 на мишень; 1 — время действия излучения.
Таким образом, с каждого интервала
Л1;,на,фотоприемное устройство поступает линейчатый спектр излучения, лежаш ий в 50 диапазоне длин волн 0,5 — 0,8 мкм. Каждая составляющая спектра соответствует определенной компоненте, вещества, вызывает появление на выходе фотоприемного усг.ройства электрического импульса, амплиту- 65 да которого пропорциональна ее количественному составу. Считывание электрических .импульсов осуществляется от управляющего сигнала, поступающего с устройства управления.
Пороговое устройство б с регулируемой величиной порога служит для ослабления принимаемого излучения до заданной интенсивности Р, с целью, измерения эмиссионного спектра .плазмы при одинаковой начальной величине интенсивности в заданном интервале, времени Л4. Нижняя граница интервала определяется пороговым устройством, а верхняя — временем регистрации.
B качестве фотоприемного устройства может быть использован диссектор или набор ФЭУ.
В качестве диспергирующего элемента может быть использована дифракционная решетка или монохроматор.
Использование схемы управления работой фотоприемного устройства с задержкой по времени относительно посылки зондирующего .импульса и выдачи команды на считывание эмиссионного спектра исследуемых компонент и порогового устройства с регулируемой величиной порога по интенсивности регистрируемого излучения выгодно отличается от прототипа, так как дает вовможность исследовать эмиссионный спектр вещества, находящегося в квазиоднородном энергетическом состоянии, и провести исследования динамических характеристик большого числа химических компонент вещества в широком интервале длин:волн и энергии при изменении его энергетического состоя:н и я.
Формула изобретения
1. Устройство дистанционного спектрохимического анализа, содержащее источник импульсного излучения оптического диапазона, оптическую фокусирующую систему, светоделительную пластинку, блок контроля мощности, фотоприемное устройство, блок обработки информации и устройство индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, к выходу блока, контроля мощности подключена схема управления с задержкой во времени, выход которой соединен с фотоприемным устройством, причем между светоделительной пластинкой и фотоприемным устройством установлены последовательно соединенные диспергирующий элемент и система световодов.
2. Устройство по п. 1, о тли ч а ю ще ес я тем, что между светоделительной пластинкой и диспергирующим элементом установлено пороговое устройство.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США № 3680959, .кл. G 01 J
3/30, опублик. 1972.
2, Патент США ¹ 3723007, кл. б 01 J
3/44, опублик. 1972.
794398
Составитель В. Траут
Техред Л. Куклина
Корректор И. Осиповская
Редактор Ж. Рожкова
Заказ 1756/63 Изд. № 126 Тираж 926 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
