CZ284282B6 - Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění - Google Patents
Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ284282B6 CZ284282B6 CZ963225A CZ322596A CZ284282B6 CZ 284282 B6 CZ284282 B6 CZ 284282B6 CZ 963225 A CZ963225 A CZ 963225A CZ 322596 A CZ322596 A CZ 322596A CZ 284282 B6 CZ284282 B6 CZ 284282B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- radiation
- analyzed
- rotator
- parameter
- light
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 title claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000089409 Erythrina poeppigiana Species 0.000 description 2
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 102100032843 Beta-2-syntrophin Human genes 0.000 description 1
- 108050004003 Beta-2-syntrophin Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/447—Polarisation spectrometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Způsob využívá fyzikálního jevu disperze optické rotace pro určení spektrálního složení světla. Polychromatické lineárně polarizované záření prochází prostředím stáčejícím rovinu polarizace jeho spektrálních komponent v závislosti na jejich vlnové délce a parametru p použitého prostředí. Po následném průchodu analyzujícím polarizátorem je změřena závislost jeho intenzity R(p) na parametru p. Ta je v jednoznačném matematickém vztahu se spektrem I(.lambda.) analyzovaného záření (.lambda. označuje vlnovou délku) a umožňuje tak jeho určení užitím speciálních matematických metod. V zařízeních pracujících na výše uvedeném principu prochází kolimovaný polarizovaný svazek analyzovaného záření nejdříve optickým elementem vykazujícím disperzi optické rotace, která se mění v závislosti na parametru p, tedy rotátorem (7), dále analyzujícím polarizátorem (8) a je zobrazen na vhodný detektor (10), který měří funkci R(p) v závislosti na parametru p, z níž je potom spočteno hledané spektrum I(.lambda.ŕ
Description
Vynález se týká určování spektrálního složení elektromagnetického záření, zejména světla.
Dosavadní stav techniky
V současné době existují dva základní fyzikální postupy při určování spektrálního složení světla využívající buď úhlového spektrálního rozkladu světla, nebo jevu interference světla.
Při metodě úhlového spektrálního rozkladu světelný paprsek integruje s vhodným optickým elementem a v závislosti na vlnové délce mění směr svého šíření. Jednotlivé spektrální komponenty jsou tak prostorově odděleny a mohou být nezávisle analyzovány. Prostorová separace spektrálních komponent je založena buď na disperzi indexu lomu světla v prostředích optických hranolů, a nebo na vlastnostech optické mřížky, ky úhel odrazu dopadajícího záření závisí na jeho vlnové délce. Komerčně vyráběná zařízení využívající těchto principů se nazývají monochromátory. Užívají se běžně v ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti spektra.
Nevýhodou těchto zařízení je, že mění geometrické parametry analyzovaného svazku světla, jednoduše neumožňují měření dvojdimenzionálních spektrálních map a mají obvykle malou světelnou propustnost zejména v ultrafialové oblasti spektra.
Základem spektrometrů založených na přímém užití jevu interference světla je Michelsonův interferometr. Analyzované světlo je rozštěpeno na dva interferující svazky a v závislosti na změně délky jednoho z ramen interferometru je měřen tzv. interferogram, ze kterého j možno pomocí metod Fourierovské analýzy spočítat spektrum zkoumaného záření. Interferometrická měření spekter jsou nejčastěji užívána v infračervené oblasti spektra, neboť pro delší vlnové délky záření je možno snáze dosáhnout požadované přesnosti nastavení polohy pohyblivého zrcadla interferomeru.
Nevýhodou tohoto způsobu analýzy je, že se jedná o složitá a drahá zařízení velkých rozměrů neumožňující měření v UV oblasti spektra. Jejich činnost vyžaduje velmi přesnou mechaniku pohyblivých součástí a jsou tedy značně citlivá na vnější vlivy, například na změny teploty, vibrace, vlhkost vzduchu atd..
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu spočívá v zavedení nové fyzikální metody pro určení spektrálního složení elektromagnetického záření, speciálně světla, a v navržení a konstrukci zařízení, které na principu této metody pracuje. Podstatou způsobu určení spektrálního složení elektromagnetického záření, zejména světa, je, že se analyzovaný svazek záření převede na lineárně polarizovaný rovnoběžný svazek záření a toto kolimované polarizované záření se podrobí optické rotaci prostřednictvím opticky aktivního levo- a/nebo pravotočivého prostředí s disperzí optické rotace. Tím dochází k otočení roviny polarizace jednotlivých spektrálních komponent záření v závislosti na jejich vlnové délce. Takto vzniklý rovnoběžný svazek se opět polarizuje v rovině, svírající s rovinou polarizace lineárně polarizovaného analyzovaného záření úhel φο v rozmezí 0 - 90°. Poté se změří výstupní intenzita svazku analyzovaného záření. Pomocí změny parametru (p) opticky aktivního prostředí se dále postupně mění optická rotace tohoto prostředí a tím tedy i úhel rotace φ (λ,ρ) roviny polarizace záření v závislosti na vlnové délce. Uvedený postup se
- 1 CZ 284282 B6 opakuje pro různé hodnoty parametru (p), čímž se získá funkční závislost velikosti výstupní intenzity svazku analyzovaného záření na změně parametru (p), tak zvaný rotogram. Z této závislosti se matematickou analýzou, s výhodou metodou maximální entropie, určí hledané spektrum analyzovaného elektromagnetického záření.
Při určování spektrálního složení světla bodového zdroje světla pochází kolimované polarizované záření opticky aktivním prostředím vykazujícím stejnou disperzi optické rotace v celém průřezu svazku analyzovaného záření a výstupní intenzita je měřena sekvenčně jednokanálovým detektorem.
Při určování spektrálního složení světla plošného zdroje světla prochází kolimované polarizované záření opticky aktivním prostředím vykazujícím stejnou disperzi optické rotace v celém průřezu svazku analyzovaného záření a výstupní intenzita je měřena sekvenčně mnohokanálovým detektorem, výhodně diodovou maticí.
Parametrem (p) je s výhodou efektivní tloušťka opticky aktivního prostředí ve směru šíření svazku.
Další možností provádění tohoto způsobu je, že se kolimované polarizované záření, které je spektrálně homogenní v průřezu svazku, podrobí optické rotaci v prostředí s disperzí optické rotace měnící se ve zvoleném směru průřezu svazku analyzovaného záření a celá závislost jeho intenzity na parametru (p) v tomto směru je změřena simultánně. Parametrem (p) je zde rozdíl dráhy světla v levo- a pravo-točivém aktivním prostředí, měnící se v tomto zvoleném směru.
Je-li výsledkem matematické analýzy závěr, že se jedná o monochromatické záření, určí se z délky periody rotogramu jeho vlnová délka. V tomto případě se tedy jedná o metodu rychlého určování vlnové délky monochromatického elektromagnetického záření, kjejímuž konečnému výpočtu je s výhodou použito poloh minim nebo maxim rotogramu.
Zařízení k provádění uvedeného způsobu sestává z kolimačního optického systému a jednonebo mnohokanálového detektoru a jeho podstatou je, že mezi optický systém a detektor je zařazen první polarizátor, rotátor a druhý polarizátor. Rotátor je sestaven z komponent tvořených z levo- a/nebo pravotočivých jednoosých krystalů opticky aktivních látek, kde optické osy těchto krystalů jsou vždy orientovány ve směru průchodu analyzovaného světla. Výhodné je, jsou-li jako krystaly použity krystaly křemene.
Rotátor může být vytvořen různým způsobem. V jednom provedení je sestaven ze dvou, vzájemně pohyblivých komponent tvaru klínovitých těles stejného směru stáčivosti, kde součet tlouštěk těchto těles přes celý průřez analyzovaného svazku záření je v každé jejich vzájemné poloze stále stejný.
Před rotátor lze, ve směru průchodu analyzovaného světla, zařadit kompenzační destička opačné stáčivosti než je stáčivost komponent.
V dalším provedení je rotátor sestaven ze dvou navzájem nepohyblivých komponent tvaru klínovitých těles opačné stáčivosti, kde součet tlouštěk těchto těles přes celý průřez analyzovaného svazku záření je stejný.
Další možností je, že rotátor sestává ze dvou komponent, z nichž každá je vytvořena ze dvou částí tvaru klínovitých těles s opačnou stáčivosti a má stejnou tloušťku v celém průřezu analyzovaného svazku záření. Tyto komponenty jsou orientovány k sobě částmi se stejnou stáčivosti a jsou navzájem posuvné ve směru kolmém na průchod analyzovaného světla.
Výhodou způsobu určování spektrálního složení elektromagnetického světla a zařízení využívajících nové metody podle vynálezu je, že se nemění geometrie, tedy paralelnost, analyzovaného svazku záření. Zařízení k realizaci tohoto nového způsobu lze jednoduše adaptovat pro použití v existujících zařízeních, jako jsou například mikroskopy, teleskopy, kamery a podobně. Další výhodou je, že tato zařízení mají malé rozměry. Z technického hlediska dávají možnost simultánního měření dvojdimenzionálních spektrálních map, mají vysokou světelnou propustnost v ultrafialové a viditelné oblasti spektra. Tato zařízení jsou výrobně jednoduchý a levná. Pro svoji jednoduchost a odolnost jsou vhodná pro použití v extrémních podmínkách.
Nová metoda tedy využívá fyzikálního jevu disperze optické rotace, kdy se rovina polarizace lineárně polarizovaného světla procházejícího aktivním prostředím vhodného optického elementu, nazvaného rotátor, stáčí v závislosti na vlnové délce záření. Je-li celková intenzita rovnoběžného svazku polarizovaného polychromatického světelného záření I = /I(X)dX, je po průchodu rotátorem a analyzujícím polarizátorem, tedy analyzátorem, v závislosti na parametru p naměřen tak zvaný „rotogram“ R(p) ve tvaru:
R(p)= Jl(X)cos2[(p0 + φ (λ,ρ)] dX λ
kde Ι(λ) je spektrum analyzovaného záření, φ0 úhel mezi směrem propustnosti analyzátoru a rovinou polarizace lineárně polarizovaného analyzovaného záření a φ(λ,ρ) úhel rotace roviny polarizace záření o vlnové délce λ po průchodu rotátorem charakterizovaným parametrem p. Vzhledem k Ι(λ) je výše uvedená rovnice tzv. Fredholmovou integrální rovnicí prvního druhu [1] s kemelem Κ(λ,ρ) = cos2[(po+(p(X,p)]. Je-li změřena funkce R(p), je možno tuto rovnici řešit, výhodně metodou maximální entropie (MEM) [2], a určit tak jednoznačně spektrum Ι(λ), přestože jiné klasické postupy k cíli nevedou. Ve speciálním případě pro materiál se specifickou rotací D(X) může být parametrem p jeho nastavitelná tloušťka ve směru průchodu záření, což dává φ(λ,ρ) = p.D(X).
V zařízení pracujícím na výše uvedeném principu prochází lineárně polarizovaný rovnoběžný svazek záření nejdříve optickým rotátorem, kde dochází k otočení roviny polarizace jednotlivých spektrálních komponent záření v závislosti na jejich vlnové délce, dále analyzátorem a dopadá na detektor, kterým je změřena funkce R(p) v závislosti na parametru p. Užitím výše uvedeného vztahu pro R(p) je potom vypočteno hledané spektrum Ι(λ).
Přehled obrázků na výkresech
Podstata způsobu určování spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení kjeho provádění budou dále vysvětleny pomocí přiložených výkresů. Na obr. 1 a 2 jsou schematicky naznačeny různé možnosti provedení rotátoru, na obr. 3 je jedno možné provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, na obr. 4 je uveden příklad rotogramu, obr. 5 znázorňuje spočítané spektrum Ι(λ) a na obr. 6 je další příklad provedení zařízení podle vynálezu.
Příklady provedení wnálezu
V zkonstruovaném zařízení bylo použito jednoho z možných konstrukčních řešení rotátoru vyrobené z levo- a pravotočivé formy krystalů křemene podle obr. 1. Rotátor zde sestává ze dvou levotočivých (-) hranolů 1 a 2 a pravotočivé (+) kompensační destičky 3, přičemž funkce rotátoru se nezmění, jsou-li použity pravotočivé hranoly a levotočivá kompensační destička. Všechny tři komponenty jsou zhotoveny a sestaveny tak, aby jimi světlo procházelo přesně ve
-3 CZ 284282 B6 směru optické osy o, což zajišťuje jejich správnou funkci. Posuvem většího hranolu 1 o vzdálenost x, po styčné ploše s menším hranolem 2 z polohy, kdy světlo prochází stejnou dráhu d v obou opačně stáčejících prostředích d(+) = d(_), dojde ke změně efektivní tloušťky aktivního prostředí rotátoru o p = d(+) - d(_) = x.sina, kde směr posuvu a úhel a jsou naznačeny v obr. 1. Pro různé posuvy x tak lze získat rotogram R(p) a z něj spočítat hledané spektrum.
V určitých aplikacích může být změna tloušťky popsaného rotátoru nevýhodná. Tento nedostatek odstraňuje rotátor znázorněný na obr. 2. Rotátor se skládá ze čtyř geometricky identických hranolů křemene 13, 14, 15, 16, z nichž dva 13, 16 jsou pravotočivé a dva 14, 15 jsou levotočivé. Všechny hranoly 13, 14, 15, 16 jsou opět orientovány tak, aby jimi světlo procházelo ve směru optické osy. Posuvem dvojice vzájemně nepohyblivých hranolů 15, 16 vůči vzájemně nepohyblivým hranolům 13. 14 kolmo na směr šíření světelného paprsku ve směru osy x, dojde ke změně parametru p = dl+) - d<_) = 2x.tga v celém průřezu svazku, což zaručuje stejné otočení roviny polarizace paprsků téže vlnové délky v dané poloze hranolů v celém průřezu svazku a stejnou délku aktivního prostředí rotátoru ve směru šíření světla při libovolném posuvu.
Příklad 1
Jednokanálová metoda měření spektra bodového zdroje světla: V zařízení podle obr. 3 je světlo vycházející z apertury 4 koliminováno optickým systémem 5 a lineárně polarizováno polarizátorem 6. Poté prochází rotátorem 7, analyzátorem 8 a je zobrazeno optickým systémem 9 na jednokanálový detektor 10. kterým je změřen rotogram R(p). Toto zařízení bylo experimentálně sestaveno a jeho funkce ověřena včetně výpočtu spektra Ι(λ) metodou maximální entropie.
Na obr. 4 a 5 je uveden ilustrační příklad měření a analýzy části spektra kalibrační rtuťové výbojky v oblasti 260-400 nm. Na obr. 4 je znázorněn experimentálně změřený rotogram (prázdná kolečka) a jeho fit podle výše uvedeného teoretického vztahu zobrazený plnou čarou, na obr. 5 potom spočítané spektrum Ι(λ). Novou metodou byly určeny všechny čáry použité rtuťové lampy pozorované pro kontrolu též mřížovým spektrometrem. Určené spektrální polohy čar pro námi použité diskrétní dělení osy vlnových délek (lnm/bod) se shodují stabelovaným hodnotami čárového spektra rtuti [3], pouze maximum na 294.3 nm odpovídá superpozici dvou nerozlišených čar. K. jejich určení a dalšímu zúžení ostatních spočtených čar je třeba přesnějších experimentálních dat rotogramu R(p).
Tato metoda umožňuje též jednoduché určeni vlnové délkyλ0 monochromatického záření. Pro monochromatické záření a rotátor popsaný výše (obr.l) má rovnice pro výpočet R(p) tvar R(p) = I.cos2[(po+pD(Xo)], kde p = x.sina. Z její periodicity, např. z polohy maxim nebo minim, je možno vypočítat specifickou rotaci D(X0) a určit jí odpovídající vlnovou délku λο, buď opět výpočtem, je-li D(X) analyticky vyjádřena, nebo odečtem z tabulky, pokud je funkce D(X) tabelována. Tento postup je možno výhodně využít k určení vlnové délky světla např. při přelaďování barvivových laserů.
Příklad 2
Simultánní mnohokanálové měření spekter plošného zdroje světla - spektrální analýza obrazu (mikroskop, kamera, teleskop apod.): Na rozdíl od jednokanálové metody uvedené na obr. 3, je optickým systémem 5 místo bodového zdroje světla zobrazován plošný zdroj světla a k detekci záření je místo jednokanálového detektoru 10 použit plošný mnohokanálový detektor. Různé elementy sledovaného plošného světelného zdroje se zobrazí na různé detekční elementy mnohokanálového detektoru, který simultánně změří jim odpovídající rotogramy. Jejich vyhodnocením je získána plošná spektrální mapa sledovaného objektu.
-4CZ 284282 B6
Příklad 3
Mnohokanálové měření spektra jediného bodového zdroje světla: Princip metody je znázorněn na obr. 6, a to pro speciální případ rotátoru 11 vyrobeného z krystalů křemene. Tento speciální rotátor 11 sestává ze dvou vzájemně nepohyblivých hranolů opačné stáčivosti. Parametr p = dM - dw = 2x.tga se mění napříč tímto speciálním rotátorem 11 ve směru osy x lineárního mnohokanálového detektoru 12. Čárkovaně je znázorněna dráha světelného paprsku, pro níž nedochází k rotaci roviny polarizace světla pro žádnou vlnovou délku (p = 0). Funkce R(p) je simultánně měřena v celém intervalu hodnot parametru p. Korekci R(p) na změnu intenzity světla napříč svazkem analyzovaného záření ve směru osy x je možno provést měřením s vyjmutým analyzátorem 8.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze použít všude tam, kde je třeba analyzovat spektrální složení světla. Může se jednat o velmi citlivé vědecké přístroje, například absorpční nebo emisní spektrografy, s vysokou světelností nebo malé kompaktní doplňky ke stávajícím optickým zařízením např. k mikroskopům, teleskopům, kamerám atd., po jejichž instalaci lze s uvedenými zařízeními provádět spektrální analýzu obrazu. Tyto přístroje mohou najít uplatnění v astronomii, v dálkovém průzkumu Země např. při zemědělských, ekologických a vojenských aplikacích a dále mimo jiné ve fy zice, chemii, biologii nebo medicíně.
Literatura [1] Press W. H., Teukolski S. A., Wetterling W. T. and Flannery B. P.: Integrál Equations and Inverse Theory in Numerical Recipies in Fortran, Cambridge University Press, 1992, p.779 [2] Skilling J. and Bry an R. K.: Maximum entropy image reconstuction: generál algorithm, Mon. Not. R. astr. Soc., 21 í (1984) 111-124 [3] Valouch M.: Pětimístné logaritmické tabulky a tabulky konstant, SNTL, Praha, 1967
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (12)
1. Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření, zejména světla, vyznačující se tím, že se analyzovaný svazek záření převede na lineárně polarizovaný rovnoběžný svazek záření a toto kolimované polarizované záření se podrobí optické rotaci prostřednictvím opticky aktivního levo- a/nebo pravotočivého prostředí s disperzí optické rotace, čímž dochází k otočení roviny polarizace jednotlivých spektrálních komponent záření v závislosti na jejich vlnové délce λ, takto vzniklý rovnoběžný svazek se opět polarizuje v rovině, svírající s rovinou polarizace lineárně polarizovaného analyzovaného záření úhel φο zvolený v intervalu 0° - 90°, načež se změří výstupní intenzita svazku analyzovaného záření, poté se pomocí změny parametru (p) opticky aktivního prostředí postupně mění optická rotace tohoto prostředí a tím tedy i úhel rotace φ (λ,ρ) roviny polarizace záření v závislosti na vlnové délce a tento uvedený postup se opakuje pro různé hodnoty parametru (p), čímž se získá funkční závislost velikosti výstupní intenzity svazku analyzovaného záření na změně parametru (p), tak zvaný rotogram R(p), a matematickou analýzou této závislosti podle rovnice
-5CZ 284282 B6
R(p)= jl(X)cos2[(p0+φ(λ,ρ)}ύλ, s výhodou metodou maximální entropie, se určí hledané z spektrum analyzovaného elektromagnetického záření Ι(λ).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při určování spektrálního složení světla bodového zdroje světla prochází kolimované polarizované záření opticky aktivním prostředím vykazujícím stejnou disperzi optické rotace v celém průřezu svazku analyzovaného záření a výstupní intenzita je měřena sekvenčně jednokanálovým detektorem.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při určování spektrálního složení světla plošného zdroje světla prochází kolimované polarizované záření opticky aktivním prostředím vykazujícím stejnou disperzi optické rotace v celém průřezu svazku analyzovaného záření a výstupní intenzita je měřena sekvenčně mnohokanálovým detektorem, výhodně diodovou maticí.
4. Způsob podle nároků 2 a 3, vyznačující se tím, že parametrem (p) je efektivní tloušťka opticky aktivního prostředí ve směru šíření svazku.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kolimované polarizované záření, které je spektrálně homogenní v průřezu svazku, se podrobí optické rotaci v prostředí s disperzí optické rotace měnící se ve zvoleném směru průřezu svazku analyzovaného záření a celá závislost jeho intenzity na parametru (p) v tomto směruje změřena simultánně.
6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že je-li výsledkem matematické analýzy závěr, že se jedná o monochromatické záření, určí se z délky periody rotogramu jeho vlnová délka.
7. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 6, sestávající zkolimačního optického systému a jedno- nebo mnohokanálového detektoru, vyznačující se tím, že mezi optický systém (5) a detektor (10) je zařazen první polarizátor (6), rotátor (7) a druhý polarizátor (8), kde rotátor (7) je sestaven z komponent tvořených z levo- a/nebo pravotočivých jednoosých krystalů opticky aktivních látek, kde optické osy těchto krystalů jsou orientovány ve směru průchodu analyzovaného světla.
8. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 7, vyznačující se tím, že krystaly jsou krystaly křemene.
9. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 7a 8, vyznačující se tím, že rotátor (7) je sestaven ze dvou, vzájemně pohyblivých komponent tvaru klínovitých těles stejného směru stáčivosti, kde součet tlouštěk těchto těles přes celý průřez analyzovaného svazku záření je v každé jejich vzájemné poloze stejný.
10. Zařízení kprovádění způsobu podle nároku 9, vyznačující se tím, že před rotátor (7) je ve směru průchodu analyzovaného světla zařazena komponenzační destička (3) opačné stáčivosti než je stáčivost komponent.
11. Záření k provádění způsobu podle nároků 7a 8, vyznačující se tím, že rotátor (7) je sestaven ze dvou navzájem nepohyblivých komponent tvaru klínovitých těles opačné stáčivosti, kde součet tlouštěk těchto těles přes celý průřez analyzovaného svazku záření je stejný.
-6CZ 284282 B6
12. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 7a 8, vyznačující se tím, že rotátor (7) sestává ze dvou komponent, z nichž každá je vytvořena ze dvou částí (13, 14) a (15, 16) tvaru klínovitých těles s opačnou stáčivostí a má stejnou tloušťku v celém průřezu analyzovaného svazku záření, kde tyto komponenty jsou orientovány k sobě částmi se stejnou 5 stáčivostí a jsou navzájem posuvné ve směru kolmém na průchod analyzovaného světla.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ963225A CZ284282B6 (cs) | 1996-11-04 | 1996-11-04 | Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění |
| AU46978/97A AU4697897A (en) | 1996-11-04 | 1997-11-03 | Method and device for the spectral analysis of light |
| US09/297,284 US6373569B1 (en) | 1996-11-04 | 1997-11-03 | Method and device for the spectral analysis of light |
| PCT/CZ1997/000039 WO1998020313A1 (en) | 1996-11-04 | 1997-11-03 | Method and device for the spectral analysis of light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ963225A CZ284282B6 (cs) | 1996-11-04 | 1996-11-04 | Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ322596A3 CZ322596A3 (cs) | 1998-05-13 |
| CZ284282B6 true CZ284282B6 (cs) | 1998-10-14 |
Family
ID=5466348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ963225A CZ284282B6 (cs) | 1996-11-04 | 1996-11-04 | Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6373569B1 (cs) |
| AU (1) | AU4697897A (cs) |
| CZ (1) | CZ284282B6 (cs) |
| WO (1) | WO1998020313A1 (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6646743B2 (en) * | 1996-11-04 | 2003-11-11 | Petr Herman | Method and device for the spectral analysis of light |
| CZ20001015A3 (en) * | 2000-03-20 | 2001-05-16 | Jaroslav Vecer | Analysis method of spectral distribution of light and apparatus for making the same |
| JP2001272581A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Ando Electric Co Ltd | 偏光依存性の少ない受光モジュールおよび受光方法 |
| US7170679B2 (en) * | 2002-09-18 | 2007-01-30 | Vision Quest Lighting, Inc. | Optically active color filter |
| CZ297523B6 (cs) * | 2002-10-04 | 2007-01-03 | Způsob určení barvy světla | |
| US7796259B2 (en) * | 2008-07-09 | 2010-09-14 | Weifour, Inc. | Rapid acquisition ellipsometry |
| US12436033B2 (en) * | 2020-11-20 | 2025-10-07 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Apparatus and method to measure direction and polarization of electromagnetic waves |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1386963A (en) * | 1971-03-10 | 1975-03-12 | Nat Res Dev | Testing of optically active substances |
| US3737235A (en) * | 1972-02-10 | 1973-06-05 | Cary Instruments | Polarization interferometer with beam polarizing compensator |
| US4042302A (en) * | 1976-03-10 | 1977-08-16 | Westinghouse Electric Corporation | Broadband wavelength discriminator |
| US4905169A (en) | 1988-06-02 | 1990-02-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for simultaneously measuring a plurality of spectral wavelengths present in electromagnetic radiation |
| JP2997312B2 (ja) * | 1989-03-03 | 2000-01-11 | ビューラー・アクチェンゲゼルシャフト | 偏光干渉計 |
| US5208651A (en) | 1991-07-16 | 1993-05-04 | The Regents Of The University Of California | Apparatus and method for measuring fluorescence intensities at a plurality of wavelengths and lifetimes |
| US5949480A (en) * | 1997-03-03 | 1999-09-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Broad band imaging spectroradiometer |
-
1996
- 1996-11-04 CZ CZ963225A patent/CZ284282B6/cs not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-11-03 AU AU46978/97A patent/AU4697897A/en not_active Abandoned
- 1997-11-03 WO PCT/CZ1997/000039 patent/WO1998020313A1/en not_active Ceased
- 1997-11-03 US US09/297,284 patent/US6373569B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ322596A3 (cs) | 1998-05-13 |
| US6373569B1 (en) | 2002-04-16 |
| AU4697897A (en) | 1998-05-29 |
| WO1998020313A1 (en) | 1998-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6856384B1 (en) | Optical metrology system with combined interferometer and ellipsometer | |
| US8098379B2 (en) | Planar lightwave fourier-transform spectrometer | |
| US8130380B2 (en) | Spectrometer and interferometric method | |
| KR101460802B1 (ko) | 위상차 측정 방법 및 장치 | |
| JPS60235042A (ja) | 液体又はガスの屈折率のスペクトル推移を測定する装置 | |
| JP2022504731A (ja) | スナップショットエリプソメータ | |
| EP0737856B1 (en) | A method of investigating samples by changing polarisation | |
| CZ284282B6 (cs) | Způsob určení spektrálního složení elektromagnetického záření a zařízení k jeho provádění | |
| JP2009092569A (ja) | 屈折率計 | |
| Xuan et al. | Rapid and precise wavelength determination approach based on visually patterned integrated narrow bandpass filters | |
| Warenghem et al. | Liquid crystals refractive indices behavior versus wavelength and temperature | |
| JP2002031572A (ja) | 分光器及びこれを備えた光スペクトラムアナライザ | |
| JP2000509830A (ja) | フォトアレイ検出器を備える回帰較正による回転補正器型分光エリプソメータシステム | |
| US6646743B2 (en) | Method and device for the spectral analysis of light | |
| Clarke et al. | Stellar line profiles by tilt-scanned narrow band interference filters | |
| EP1598647A1 (en) | Interferometer and fourier transform spectrometer | |
| Palásti et al. | Optical modeling of the characteristics of dual reflective grating spatial heterodyne spectrometers for use in laser-induced breakdown spectroscopy | |
| Workman | Optical spectrometers | |
| CZ20001015A3 (en) | Analysis method of spectral distribution of light and apparatus for making the same | |
| JPS58727A (ja) | フ−リエ変換分光装置 | |
| RU2102700C1 (ru) | Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов | |
| WO1998039633A1 (en) | Regression calibrated spectroscopic rotating compensator ellipsometer system with photo array detector | |
| JP2010151449A (ja) | 光スペクトラムアナライザ | |
| EP1203207A1 (en) | Fourier transform spectrometer using an optical block | |
| RU2248536C1 (ru) | Монохроматор для спектрофотометров |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20031104 |