Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.XII.1966 (P 117 842) 58655 KI. 42 h, 20/01 MKP G 01 31.X.1969 Twórca wynalazku: inz. Wlodzimierz Romaniuk Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Zaklad Geofizyki), Warsza¬ wa (Polska) Spektrofotometr Dobson'a Przedmiotem wynalazku jest spektrofotometr Dobson'a (przeznaczony do pomiaru zawartosci ozo¬ nu. Pomiar zawartosci ozonu oparty jest o pomiar stosunku natezen promieniowania slonca dwóch dlugosci fali w pasmie absorpcyjnym ozonu w nad¬ fiolecie.Sam pomiar polega na zrównaniu natezen obu wiazek swiatla padajacych na fotopowielacz przy czym zrównanie odbywa sie przez ustawienie na drodze optycznej wiazki o wiekszym natezeniu odpowiednio wycechowanych klinów optycznych.Miara zrównania natezen obu wiazek jest otrzy¬ manie zera na galwanometrze.W znanych dotychczas spektrofotometrach sygnal zmienny wychodzacy z fotopowielacza, a nastep¬ nie wzmacniany-podawany jest do mechanicznego komutatora szczotkowego, który zamienia ten sy¬ gnal na jednokierunkowy prad pulsujacy propor¬ cjonalny do róznicy natezen obu wiazek swiatla padajacych na fotopowielacz. Wada tego przyrza¬ du jest zastosowanie komutatora mechanicznego, którego styki i pierscienie slizgowe ulegaja scie¬ raniu, co powoduje niepewny kontakt elektrycz¬ ny i iskrzenie. Pomiar jest wtedy utrudniony gdyz nastepuja drgania wskazówki galwanometru. Przy¬ rzad wymaga czestych i klopotliwych zabiegów konserwacyjnych polegajacych na wygladzeniu pierscieni slizgowych oraz dopasowaniu szczotek.Wynalazek stawia sobie za cel wyeliminowanie omówionych wyzej wad przyrzadu przez zastapie- 15 20 25 30 2 nie mechanicznego komutatora szczotkowego in¬ nym ukladem nie posiadajacym tych wad, szcze¬ gólnie wyeliminowanie klopotliwej konserwacji.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku przez zastosowanie, w miejsce komutatora mechaniczne¬ go, dyskryminatora fazy przy czym, napiecie wio¬ dace niezbedne do prawidlowej pracy dyskrymi¬ natora uzyskane jest przez umieszczenie mikro- pradnicy pradu zmiennego na osi, na której za¬ mocowana jest tarcza modulujaca promien swietl¬ ny. Czestotliwosc pradu zmiennego równa jest cze¬ stotliwosci sygnalu badanego.Dyskryminator nie ma czesci konfaktowych ru¬ chomych, które powodowalyby iskrzenie oraz ma mniejsze wahania wskazówki galwanometru. Je¬ zeli w dyskryminatorze fazy zastosowac tranzysto¬ ry zamiast diod, to uzyska sie poprawe czulosci przyrzadu. Mikropradnica równiez nie zawiera zadnych elementów ciernych i kontaktów mecha¬ nicznych, które by wprowadzaly do ukladu po¬ miarowego jakiekolwiek zaklócenia pochodzace od iskrzen.Spektrofotometr wedlug wynalazku, zostanie bli¬ zej objasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany dotychczas spektrofoto¬ metr ze szczotkowym komutatorem mechnicznym, a fig. 2 przedstawia przyrzad z dyskryminatorem fazy i mikropradnica. Na rysimku przedstawione sa tylko podzespoly niezbedne do wyjasnienia wy¬ nalazku. 5865558655 Przedstawiony na fig. 1 znany spektrofotometr sklada sie ze zródla napieciowego la odwzorowu¬ jacego sygnal badany Ux wychodzacy z fotopowie- lacza. Sygnal ten wzmacniany jest we wzmacnia¬ czu 2a, a nastepnie doprowadzony jest do komuta¬ tora 3a umieszczonego na tej samej osi co tarcza modulujaca promien swietlny i nie pokazana na rysunku.Przy prawidlowym ustawieniu szczotek komuta¬ tora 3a zmienny sygnal wychodzacy ze wzmacnia¬ cza 2a zostaje zamieniony na jednokierunkowy prad pulsujacy.Prad z komutatora doprowadzony jest do mi- kroamperomierza 5a, którego wychylenie propor¬ cjonalne jest do róznicy natezen pradów fotopo- wielacza powstalych dzieki padajacym dwóch dlu- • gosci fal.Zasada pracy spektrofotometru wedlug wynalaz¬ ku przedstawionego na fig. 2 jest podobna do pracy przyrzadu omówionego wyzej z tym, ze sygnal zmienny Ux zródla 1 po wyjsciu ze wzmacniacza 2 podawany jest do dyskryminatora 3 skladajacego sie z transformatora, dwóch diod i potencjometru.Zródlem napiecia wiodacego jest mikropradnica zamocowana na osi, na której umieszczona jest tarcza modulujaca promien swietlny. Czestotliwosc pradu zmiennego jest równa czestotliwosci sygna¬ lu badanego Ux. Jezeli czestotliwosci mikropradni- 20 25 cy 4 jako zródla napiecia wiodacego oraz sygnalu badanego Ux sa jednakowe i ich fazy sa zgodne, co uzyskuje sie przez odpowiednia regulacje mi- kropradnicy, to praca przyrzadu jest prawidlowa.Wychylenia 'mikroamperomierza 5 sa proporcjo¬ nalne do róznicy natezen pradu fotopowielacza powstalym dzieki padajacym dwum dlugosciom fal. PL