Спектрофотометр для измерения произ-водной спектров

 

О П И С А Н И Е ()827985

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2778724/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М.К .

G 01J 3/42

Гооударствеииый комитет

СССР по делам иаебретеиий и открытий (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 535.8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (54) СПЕКТРОФОТОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПРОИЗВОДНОЙ СПЕКТРОВ

Изобретение относится к области спектрального приборостроения.

Известны спектрофотометры для измерения спектров (1), где для получения оптического интервала дифференцирования используют две системы разложения света в спектр.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является спектрофотометр для измерения производной спектров, состоящий из корпуса, источника света, монохроматора, имеющего диспергирующий элемент, входную и выходную щели с ножами, делителя луча и масок, расположенных за делителем луча параллельно ножам щелей монохроматора, камеры для образца и регистрирующее устройство.

Недостатком такого устройства является низкая разрешающая способность.

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности спектрофотометра при измерении производной спектров.

Эта цель достигается тем, что в спектрофотометре, включающем корпус, источник света, монохроматор с диспергирующим элементом, входной и выходной щелями с ножами, делитель луча, маски, расположенные за делителем луча, камеру для образца и регистрирующее устройство, на пути луча между диспергирующим элементом и выходной щелью монохроматора помещены наборы плоскопараллельных прозрачных пластинок, плоскости которых параллельны между собой и ножам щелей монохроматора и расположены под углом к оптической оси монохроматора. Маски, расположенные за делителем луча, установлены перпендикулярно ножам щелей

>() монохроматора соответственно, системе плоскопараллельных прозрачных пластинок. Интервал дифференцирования зависит от величины угла между наборами пластинок и их толщины.

15 Для изменения величины угла между плоскостями наборов плоскопараллельных прозрачных пластинок наборы соединены между собой подвижно.

Для дискретного изменения оптического интервала дифференцирования в спектрофотометре может быть помещено несколько систем плоскопараллельных прозрачных пластинок разной толщины. Оптическая

25 полуширина щели задается независимо шириной цели и может быть по величине как больше, так и меньше оптического интервала дифференцирования и имеет такую же, как и до введения прозрачных пластинок, треугольную аппаратную функцию.

827985

На чертеже дана схема предлагаемого спектрофото метр а.

Луч света 1 от источника света 2 проходит через входную щель 3, разлагается в спектр диспергирующим элементом 4 монохроматора 5 и попадает на систему наборов

6 и 7 плоскопараллельных прозрачных пластинок, помещенную перед выходной щелью 8. Далее луч света делится на два в делителе луча 9 и перекрывается масками

10 и 11, расположенными соответственно системе плоскопараллельных прозрачных пластинок и перпендикулярно ножам щелей монохроматора, Затем измерительные лучи проходят через камеру для образца 12, после чего регистрируются регистрирующим устройством 13.

Плоскопараллельные пластинки расположены друг над другом и склеены с торцов таким обазом, что плоскости этих пластинок находятся под углом 100 — 120 друг к другу.

llо высоте две пластинки вместе больше высоты щели монохроматора. Система пластинок прикреплена к кронштейну выходной щели болтами. Плоскости пластинок параллельны лезвием ножей щелей монохроматора. Система из двух плоскопараллельных прозрачных пластинок помещена на расстоянии 2 мм перед выходной щелью симметрично по отношению к оптической оси монохроматора. Место склейки двух пластинок расположено на уровне середины щели. После делителя луча 9 помещены маски 10 и 11 в каждом измерительном луче перпендикулярно ножам щелей монохроматора 5. С помощью маски 10 в левом луче перекрыта верхняя его половина, а с помощью маски 11 в правом луче перекрыта нижняя его половина.

Верхняя пластинка смещает верхнюю половину спектра в сторону меньших длин волн на величину ЛХ нм, определяемую соотношением

cos а i . dl

Ь).= L 1 ) sina —, v —.-" ) где L — толщина пластинок в мм;

n — показатель преломления вещества, из которого изготовлены плоскопараллельные пластинки; и — угол между оптической осью монохроматора и нормалью к плоскости пластинок (угол падения луча);

dl — — дисперсия монохроматора в мм/нм.

d7

Нижняя пластинка смещает нижнюю половину спектра в сторону больших длин волн на такую же величину. После выходной щели 8 выделен луч, верхняя и нижняя половины которого смещены одна по отно10

60 шению и другой по длине волны на величину, равную 2ЛХ. В камере для образца 12 два луча смещены один по отношению к другому на величину оптического интервала дифференцирования, равную ЛХд — — 2ЛХ.

Против каждого луча помещены два идентичных образца. Регистрирующее устройство 13 измеряет сигнал, пропорциональьо ный, где Л — разность оптических

Ь7, плотностей образца при длинах волн (Л+ Л) и (i, — Л).

В качестве материала для плоскопараллельных прозрачных пластинок может быть применено, например, органическое стекло толщиной порядка 5 мм. При величине угла 100 — 120 оптический интервал дифференцирования, например, равен 3 нм в области спектра 500 — 750 нм.

Таким образом, предлагаемый спектрофотометр имеет высокую разрешающую способность при измерении производной спектров. Интервал дифференцирования можно изменять в широких пределах путем изменения угла между пластинками и их толщины независимо от оптической полуширины монохроматического измерительного луча.

Изменение интервала дифференцирования не меняет интенсивность измерительных лучей и аппаратурную функцию монохром атора.

Формула изобретения

Спектрофотометр для измерения производной спектров, включающий корпус, источник света, монохроматор с диспергирующим элементом, входной и выходной щелями с ножами, делитель луча, маски, расположенные за делителем луча, камеру для образца и регистрирующее устройство, о тличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности спектрофотометра, на пути луча между диспергирующим элементом и выходной щелью монохроматора помещены наборы плоскопараллельных прозрачных пластинок, плоскости которых параллельны между собой и ножам щелей монохроматора и расположены под углом к его оптической оси, при этом маски, расположенные за делителем луча, установлены перпендикулярно лезвиям ножей щелей монохроматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Xо 3666362, кл. G 01J

3/42, опублик. 1972.

2. Патент США № 3737234, кл. G 01J

3/42, опублик. 1972 (прототип).

827985

Редактор Л. Утехина

Заказ 907/3 Изд. Хо 324 Тираж 915 Подписное

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

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Смирной

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Орлов» и Е. Осипова