Скоростной спектрометр с градуировочнойсистемой

 

,О П И С А Н И Е (iiiSII08 5

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Соеетских

Социалистических

Ресиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2763828/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл, G 01J 3/12

Ъсударотоенный комитет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (53) УДК 535.8 (088.8) ио делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.03,81 (72) Авторы изобретения

О. Д. Дмитриевский и 10. Д. Пушкин (71) Заявитель (54) СКОРОСТНОЙ СПЕКТРОМЕТР С ГРАДУИРОВОЧНОЙ

СИСТЕМОЙ

6i, = .1). и

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при быстрой регистрации оптических спектров.

Известны скоростные спектрометры (1), в которых градуировочные системы позволяют получить данные о длинах волн в измеряемом спектре по впечатываемому спектру.

Наиболее близким техническим решением является скоростной спектрометр с градуировочной системой (2), содержащий входную щель, коллиматор, диспергирующий элемент, плоское сканирующее зеркало, выходную щель, приемник радиации, регистратор, градуировочное устройство со сканирующим зеркалом, жестко связанным со сканирующим зеркалом спектр о метра, включающее лампу накаливания с тонкой нитью, которая проектируется на маску в виде штрихов, параллельных изображению нити.

3а маской установлен приемник радиации, сигналы с которого серией импульсов в виде гребенки поступают на второй канал осциллографа и по гребенке, которая сама градуируется по известному спектру, определяют длины волн в спектре. 1 очность градуировки спектрометра с градуировочной системой, имеющей одинаковый с исследуемым спектром угол развертки луча, выражается величиной спектрального интервала

М, соответствующего одному делению градуировочной шкалы, т. е. может быть выражена формулой

5 где ЛХ вЂ” весь спектральный диапазон исследуемого спектра, охватывае10 мый градуировочной шкалой за одно сканирование; и — число штрихов градуировочной шкалы.

К недостаткам устройства можно отнести низкую точность градуировки по длинам волн.

Целью изобретения является повышение точности градуировки по длинам волн.

Эта цель достигается благодаря тому, что в известном скоростном спектрометре с градуировочной системой, содержащей входную щель, коллиматор, диспергирующий элемент, фокусирующий объектив, плоское сканирующее зеркало, выходную щель, приемник радиации, быстродействующий двухканальный регистратор и устройство для градуировки, против сканирующего зеркала градуировочной системы установлено неподвижное плоское зеркало так, что оптический пучок, идущий от градуировочного

811085 источника, многократно отражается от сканирующего и неподвижного зеркал.

На чертеже изображена схема скоростного спектрометра с градуировочной системой. 5

Спектрометр с входной щелью 1 содержит установленный за ней коллиматор 2, диспергирующий элемент 3, установленный за коллиматором, плоское сканирующее зеркало 4, фокусирующий объектив 5, за Ip которым расположена выходная щель 6, фотоэлектрический приемник 7 и быстродействующий двухканальный регистратор 8.

Градуировочная система скоростного спектрометра состоит из источника излучения 9, 15 конденсора 10, щелевой диафрагмы 11, проекционного объектива 12, плоского сканирующего зеркала 13, жестко связанного со сканирующим зеркалом 4 спектрометра, плоского неподвижного зеркала 14, расположенного против сканирующего зеркала

13, коллектора 15, маски 16, состоящей из ряда прозрачных щелей, параллельных щелевой диафрагме 11, приемника радиации

17, подключенного ко второму каналу быстродействующего двухканального регистратора 8.

Спектрометр работает следующим образом.

Оптическая система, состоящая из щели

1, коллиматора 2, диспергирующего элемента 3, сканирующего зеркала 4 и фокусирующего объектива 5, формирует изображение в плоскости выходной щели 6. При колебании (или вращении) зеркала 4 изо- З5 бражение спектра сканируется по выходной щели 6, оптический сигнал приемником

7 преобразуется в электрический и поступает на один из входов быстродействующего двухканального регистратора 8. Синхрон- 40 но со сканированием спектра сканируется изображение щели 11 по маске 16. Это происходит следующим образом. Источник 9 с помощью конденсора 10 заполняет щелевую диафрагму 11, которая проекционным объ- 45 ективом 12 и коллектором 15 изображается в плоскости маски 16, предварительно многократно отразившись от сканирующего зеркала 13 и неподвижного зеркала 14.

При повороте жестко связанных между собой сканирующих зеркал 4 и 13 на некоторый угол а, соответствующий заданному спектральному диапазону ЛХ, пучок, несущий изображение спектра, повернется на угол 2а и даст на регистраторе протяженность, эквивалентную спектральному диапазону ЛХ. Пучок, несущий изображение градуировочного импульса, одновременно повернется на угол К 2а, где К вЂ” число отражений градуировочного пучка от сканирующего зеркала.

Линейная протяженность градуировочной шкалы, зафиксированная на втором канале регистратора и соответствующая спектральному диапазону Лу, содержит К п градуировочных отметок. Следовательно, градуировочной шкале в и штрихов соответствует меньший спектральный диапазон, равЬи ный, т. е. для предлагаемой градуиК ровочной системы формула, определяющая точность градуировки, имеет вид

Ьл бх

К и откуда следует, что при всех одинаковых с прототипом конструктивных параметрах системы точность градуировки увеличивается в К раз.

Формула изобретения

Скоростной спектрометр с градуировочной системой, содержащий по направлению распространения луча входную щель, коллиматор, диспергирующий элемент, фокусирующий объектив, плоское сканирующее зеркало, выходную щель, приемник радиации, быстродействующий двухканальный регистратор и устройство для градуировки, включающее в сеоя плоское сканирующее градуировочное зеркало, жестко связанное со сканирующим зеркалом спектрометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки по длинам волн, против сканирующего градуировочного зеркала установлено плоское неподвижное зеркало.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дмитриевский О. Д. и др. УФН, Скоростная спектрометрия, 1958, 64, № 3, с. 447, 2. Патент CIIIA ¹ 2723589, кл; 356-83, опублик. 15.11.55 (прототип).

Редактор Б. Федотов

Составитель А. Смирнов

Техред О. Павлова

Корректор О. Тюрина

Заказ 359/4 Изд. № 185 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2