Фурье-спектрометр

 

ОПИСАНИЕ 7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.04.81(21) 3276173/18-25 (54) М.КП. с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет—

G 01 7 3/26

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53} УДК 535. 853 (088. 8) Опубликовано 07.0183.Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 070183 (72) Авторы изобретения

В.Ф. Горошко, Н. И. Заец, Т. П. Заец и В. Ф. Коваленко (71) Заявитель (54) ФУРЬЕ-СПЕКТРОЧЕтР

20

Изобретение относится к оптикоинтерференционным спектральным приборам и может быть использовано для спектральных исследований в инфракрасной области спектра.

Известен Фурье-спектрометр, содер.жащий интерферометр Майкельсона с тремя каналами, электромеханический привод, аналоговый сумматор, генера,тор пилообразного напряжения, электрический фильтр, устройство управления, цифро-аналоговый преобразователь, эталонный генератор импульсов, счетчик импульсов, цифровой фазочастотный компаратор (1) .

Фурье-спектрометры данного типа имеют низкую фотометрическую точность, обусловленную невозможностью в двух, соседних сканах подвижного зеркала воздействовать на преобразователь перемещения одинаковыми сигналами . рассогласования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

Фурье-спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала и усилитель-формирователь референтного канала, устройство правления, аналого-цифровой преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство, связанное с аналого-цифровым преобразователем, систему контроля скорости и сумматор, подключенный к ее выходу (2).

Недостатком этого Фурье-спектрометра является низкая фотометрическая точность, обусловленная отсутствием зависимости частоты модуляции интерферограммы от контрольной спектрограммы.

Целью изобретения является увеличение фотометрической точности Фурьеспектрометра.

Поставленная цель достигается тем, что в Фурье"спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала, усилитель-формирователь референтного канала, устройство управления, аналого-цифровой преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство,связанное с аналого-цифровым преобразователем,систему контроля скорости движения и сумматор,подключенный к ее выходу,введе3

987407 ны сраннинаюцее устройство с информационным и .тактовыми входами,формирава .тель импульса рассогласования с инфор мационным и управляющими нходами,задатчик чувствительности с управляюцим тактовым входами, генератор стабиль- 5 ной частоты и запоминающее устройстно при этом выход вычислительного устройства через запоминаюцее устройство и упранляюций вход задатчика чувствительности подключен к управляю- 10 цему входу формирователя импульса рассогласования, выход устройства управления через информационные входы сранниваюцего устройства и формирователя импульса рассогласования под- (5 ключен к сумматору, а выход генератора стабильной частоты подключен к тактовым входам задатчика чувствительности и сравниваюцего устройства.

Введение сравнивающего устройства, 7() формирователя импульса рассогласования, эадатчика чувствительности, генератора стабильной частоты и запоминающего устройства позволяет повысить фотометрическую точность Фурье-спект- 75 рометра благодаря появлению зависимос,ти частоты модуляции интерфераграммы (т.е. скорости сканирования) от контрольной спектрограмчы.

На чертеже приведена схема предла-30 гаемого Фурье-спектрометра.

Фурье-спектрометр содержит интерферометр 1 с измерительным и референт" ным каналами, усилитель 2 измерительного канала, аналого-цифровой преобразователь (AUII) 3, вычислительное устройство 4, усилитель-формирователь 5 референтного канала, устройство 6 управления, сравниваюцее устройство 7, генератор 8 стабильной частоты, формирователь 9 импульса рас- 4О согласования, сумматор 10, задатчик

11 чувствительности, систему 12 контроля скорости движения, запоминающее устройство 13, Фурье-спектрометр работает следующим образом.

В интерферометре 1 устанавливается контрольный образец с высокой точностью определенным спектром,введен ным в вычислительное устройство. Пос- 50 ле включения сканирования интерферограмма с выхода интерферометра 1 поступает на усилитель 2 измерительного канала, усиливается и поступает на аналого-цифровой преобразователь 3. 55

-Дискретизированная и преобразованная в цифровой код интерферограмма с выхода AUII 3 поступает на вычислительное устройство 4, в котором вычисляется спектр. На усилитель-формирова- g() тель 5 референтного канала с выхода интерферометра 1 поступает синусои. дальный сигнал, иэ которого формируется импульс типа меандр, пропорциональный части его периода. Импульс с усилителя-формирователя 5 референтного канала поступает через устрой тно 6 управления на сраннинающее устройство 7, н котором измеряется его длительность с помощью генератора 8 стабильной частоты, и в результате преобразуется н истинный код скани) ования. Истинный кад сканирования в сравнивающем устройстве 7 сравнинается с заданным кодом выбранной скорости сканиронания, и результат сравнения передается в формирователь 9 импульса рассогласования, в котором формируется импульс рассогласования, поступающий в сумматор 10. Параметры импульса рассогласования определяются частотой импульсов, поступающих с задатчика 11 чувствительности и генератора 8 стабильной частоты.

С устройства б управления импульсы референтного канала поступают на систему 12 контроля скорости движения, с выхода которой, в зависимости от заданного кода выбранной скорости сканирования, на вход сумматора 10 подается потенциал, прапор 1иональный неличине рассогласования.

Сложный корректирующий сигнал с выхода сумматора 10 подается на преобразователь перемещения подвижного зеркала интерферометра 1.

Сигнал начала рабочего хода Фурьеспектрометра, который может определиться, например, нулевой разностью хода канала белого света, подается через устройство б управления на управляющие входы АЦП 3 и вычислительного устройства 4. Перед включением сканирования оператор с пульта задает код выбранной скорости сканиронания н сраннинаюцее устройство 7 и систему 12 контроля скорости движения, или код выбранной скорости ска-. ниронания задается, программно с вычислительного устройства 4. С вычислительного устройства 4 через запоминающее устройство 13 устанавливается коэффициент чувствительности в задатчике чувствительности 11, равный 1. Полученная после первого сканирования спектрограмма н вычислительном устройстве сраннивается с контрольной спектрограммой и па результатам отклонения на определенных областях спектра н необходимых номерах полос референтного канала в запоминающее устройство 13 вводится код коэффициента чувствительности, необходимого для получения спектра, совпадающего с контрольным. Производится еще одно сканиронание контрольного образца, но в формирователь 9 импульса рассогласавания,с задатчика 11 чувстнительности в необходимых номерах полос референтного канала поступают импульсы с Частотой, соответствующей

987407

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 10280/26 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 чувствительности, код которой запи- . сан в запоминающем устройстве 13 °

Таким образом, сравнивая многократно вычисленную спектрограмму с контрольной, добиваемся наиболее равномерного перемещения подвижного зеркала 5 интерферометра 1 с записью окончательного результата кода чувствитель-. ности в запоминающее устройство 13.

Использование предлагаемого Фурьеспектрометра позволит значительно уве- 10 личить фотометрическую точность и отношение сигнал/шум в- результируюцей спектрограмме. Кроме этого, увеличивается помехоустойчивость спектрометра и появляется воэможность изменять )5 скорость сканирования подвижного зеркала в-широких пределах.

Фурье -спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала и усилитель-формирователь референтного канала, устройство управления, аналого-цифровой преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство, соединенное с аналого-цифровым преобразователем, систему контроля скорости движения и сумматор, подключенный к ее выходу, отличающийся тем, что, с целью повышения фотометрической точности Фурье-спектрометра, в него дополнительно введены сравниваюцее устройство с информационным и тактовым входами, формирователь импульса рассогласования с информационным и управляющим входами, задатчик чувствительности с управляющим и тактовым входами, генератор стабильной частоты и запоминающее устройство, при этом выход вычислительного устройства через запоминающее устройство и управляюций вход задатчика чувствительности подключен к управляющему входу формирователя импульса рассогласования, выход устройства управления через информационные входы сравнивающего устройства и формирователя импульса рассогласования подключен к сумматору, а выход генератора стабильной частоты. подключен к тактовым входам задатчика чувствительности и сравнивающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 524074, кл. G 01 В 9/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 518643, кл. G 01 J 3/26, 1976 (прототип)