RU2083960C1 - Интерференционный спектрометр - Google Patents
Интерференционный спектрометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083960C1 RU2083960C1 RU93005767A RU93005767A RU2083960C1 RU 2083960 C1 RU2083960 C1 RU 2083960C1 RU 93005767 A RU93005767 A RU 93005767A RU 93005767 A RU93005767 A RU 93005767A RU 2083960 C1 RU2083960 C1 RU 2083960C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- total internal
- internal reflection
- compartment
- interferometer
- prism
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технической физике, связанной с разработкой спектральной аппаратуры, предназначенной для регистрации спектров оптического диапазона длин волн сильнопоглощающих веществ и объектов любой протяженности. Сущность изобретения: двухлучевой интерферометр прибора выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения, состоящей из двух полупризм, каждая из которых представляет собой четырехгранник, у которого два угла прямые, а острый равен 45oC, склеенных по светоделительной грани таким образом, что острые углы в сумме составляют прямой угол, при этом относительный показатель преломления каждой из призм определяется соотношением n≥Sin0-1u, где u - угол между нормалью к грани полного внутреннего отражения интерферометра и прямой, с которой совпадает осевой луч пучка, отраженного от грани полного внутреннего отражения. Кроме того, в интерференционный спектрометр вводится дополнительное кюветное отделение, в котором рабочие полости направляющих образца совмещены с гранями полного внутреннего отражения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технической физике, связанной с оптическим спектральным приборостроением, а именно, к интерференционным спектральным приборам, работающим в режимах пропускания и нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Оно может быть использовано в качестве фурье-спектрофотометра для исследования спектров и спектральных характеристик сильнопоглощающих веществ и объектов в оптическом диапазоне спектра.
Известны интерференционные спектральные приборы, формирующие спектр исследуемого объекта путем преобразования фурье-функции автокорреляции входного излучения с помощью двухлучевых интерферометров. Такие приборы имеют отделения источника с формирующей оптикой, интерфометра, а также кюветное отделение для установки образцов при измерениях в режиме пропускания, а кроме того, отделение приемника с формирующей оптикой и отделение сбора, обработки и получения спектральной информации (см. Р.Белл. Введение в фурье-спектроскопию. М. Мир, 1975, с.285-305). Однако диапазон оптических плотностей, в пределах которых возможно приведение измерений пропускания на этих приборах, обусловленных как оптическими свойствами материала, так формой и размерами объекта (образца) исследования, сравнительно узок.
Указанный недостаток устранен в приборах этой группы, оснащенных специальными устройствами для работы в режиме НПВО.
Известен интерференционный спектрометр (см. SHIMADZU. Catalog Fourier Transform Infrared Spectophotometer FTIR-8101/8101 М: Printed by Japan 3010-10122-30 ATD, 14 p.) являющийся наиболее близким к предлагаемому решению, содержащий отделение источника, отделение интерферометра с интерферометром Майкельсона, состоящем из светоделителя и двух зеркал внешнего отражения, кюветное отделение с промежуточным изображением источника, отделение приемника и отделение сбора, обработки и получения спектральной информации. Настройка прибора для работы в режиме НПВО достигается путем установки в кюветное отделение приставки НПВО, имеющей оптический элемент НПВО, причем образец устанавливается в ней таким образом, что обеспечивается его физический контакт с гранью полного внутреннего отражения.
Однако недостатки этого прибора при работе в режиме НПВО проявляются, с одной стороны, усложнением оптической системы за счет введения в нее не менее чем одного дополнительного оптического элемента, с другой уменьшением светосилы за счет потерь на отражение от граней (поверхностей) дополнительных оптических элементов и обусловленного ими диафрагмирования (виньетирования) светового пучка.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение оптической системы интерференционного спектрометра и повышение его светосилы при работе в режиме НПВО.
Эта задача решается за счет того, что в известном интерференционном спектральном приборе, содержащем отделение источника, отделение интерферометра с двухлучевым интерферометром, кюветное отделение, отделение приемника и отделение сбора, обработки и получения спектральной информации, двухлучевой интерферометр выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения, состоящей из двух полупризм, каждая из которых представляет собой четырехгранник, у которого два угла прямые, а острый равен 45oC, склеенных по светоделительной грани таким образом, что острые углы в сумме составляют прямой угол, при этом относительный показатель преломления каждой из полупризм определяется соотношением n ≥ sin-1 u, где u угол между нормалью к грани полного внутреннего отражения интерферометра и прямой, с которой совпадает осевой луч пучка, отраженного от грани полного внутреннего отражения, при этом прибор содержит дополнительное кюветное отделение с рабочими плоскостями направляющих образца, совмещенными с гранями полного внутреннего отражения интерферометра.
Выполнение интерферометра в виде призмы полного внутреннего отражения, имеющей относительно образца показатель преломления n ≥ sin-1 u, и введение указанного дополнительного кюветного отделения позволяет отказаться от оптических элементов, содержащихся в известных устройствах в приставке НПВО, поскольку функции элемента НПВО выполняет сам интерферометр, а необходимость в согласовании оптических систем прибора, работающих в режиме пропускания или НПВО, отпадает. Кроме того выполнение интерферометра в виде указанной призмы позволяет повысить светосилу прибора в режиме НПВО, поскольку отказ от дополнительных оптических элементов устраняет и потери света, обусловленные отражением от их поверхностей и вносимым ими диафрагмированием (виньетированием).
На чертеже изображена общая схема предложенного интерференционного спектрометра.
Прибор имеет отделение источника излучения 1, кюветное отделение для работы прибора в режиме измерения пропускания 2, отделение интерферометра 3 с интерферометром в виде призмы полного внутреннего отражения 4, кюветное отделение для работы прибора в режиме НПВО 5 с направляющими образца 6, имеющими рабочие плоскости 7, отделение приемника 8 и отделение сбора, обработки и получения спектральной информации 9.
Прибор работает следующим образом. В режиме измерения НПВО излучение из отделения источника 1 поступает в отделение интерферометра 3, где подает последовательно на грани полного внутреннего отражения призмы 4, совпадающие с рабочими плоскостями 7 направляющих 6 кюветного отделения 5, в которые устанавливается образец.
После отражения от рабочих плоскостей излучение интерферирует на светоделительной грани призмы НПВО и направляется на приемник в отделение 8, откуда электрический сигнал, пропорциональный пространственной функции автокорреляции мощности прошедшего излучения, поступает в отделение сбора, обработки и получения спектральной информации 9, где с помощью ЭВМ осуществляется обработка данных, преобразование Фурье поступившего сигнала и регистрации выходного спектра.
При работе прибора в режиме измерения пропускания образец устанавливается своей поверхностью в рабочей плоскости направляющих кюветного отделения 2.
Использование интерферометра в виде призмы НПВО и наличие дополнительного кюветного отделения позволяет не менее чем на 10% снизить себестоимость прибора, примерно в 5 раз повысить его светосилу, существенно упростить настройку и эксплуатацию, а также открывает перспективу создания на его основе новых приборов датчиков контроля изделий и материалов, обладающих большой оптической плотностью, по их спектральным характеристикам, в том числе в процессе их производства.
Claims (1)
- Интерференционный спектральный прибор, содержащий отделение источника, кюветное отделение, отделение интерферометра с двухлучевым интерферометром, отделение приемника, а также отделение сбора, обработки и получения спектральной информации, отличающийся тем, что двухлучевой интерферометр выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения, состоящей из двух полупризм, каждая из которых представляет собой четырехгранник, у которого два угла прямые, а острый равен 45o, склеенных по светоделительной грани так, что острые углы в сумме составляют прямой угол, при этом относительный показатель преломления каждой из полупризм определяется соотношением n ≥ sin- 1u, где u угол между нормалью к граням полного внутреннего отражения полупризм и прямой, с которой совпадает осевой луч пучка, отраженного от граней полного внутреннего отражения, при этом прибор содержит дополнительное кюветное отделение, рабочие плоскости направляющих образца которого совмещены с гранями полного внутреннего отражения полупризм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93005767A RU2083960C1 (ru) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | Интерференционный спектрометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93005767A RU2083960C1 (ru) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | Интерференционный спектрометр |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93005767A RU93005767A (ru) | 1995-01-27 |
RU2083960C1 true RU2083960C1 (ru) | 1997-07-10 |
Family
ID=20136488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93005767A RU2083960C1 (ru) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | Интерференционный спектрометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2083960C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2727779C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-07-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Двойной интерференционный спектрометр |
-
1993
- 1993-02-01 RU RU93005767A patent/RU2083960C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Белл Р. Введение в Фурье-спектроскопию. - М: Мир, 1975, с. 285 - 305. Shimadru. Catalog Fourier Transform Jufrared Spectrophometer FTIR - 8101/8101 M. Prented by Japan 3010-10122-30 ATD, p. 14. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2727779C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-07-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Двойной интерференционный спектрометр |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4650329A (en) | Optical 3-d signature device for detecting chemical agents | |
US6016197A (en) | Compact, all-optical spectrum analyzer for chemical and biological fiber optic sensors | |
EP0767361B1 (en) | Method and apparatus for spectral imaging | |
JPH0231113A (ja) | 干渉計センサ及び干渉計装置における該センサの使用 | |
CN102944310A (zh) | 一种光谱分辨率可调的干涉成像光谱仪 | |
CN108344508A (zh) | 一种宽光谱范围非对称空间外差光谱仪 | |
WO2012150195A1 (en) | A stationary waveguide spectrum analyser | |
RU2083960C1 (ru) | Интерференционный спектрометр | |
CA2176628C (en) | Two-band fourier transform spectrometer (fts) with dichroic michelson mirrors | |
US4999010A (en) | Dual beam optical nulling interferometric spectrometer | |
EP0957345B1 (en) | Methods and apparati for spectral imaging using interferometers of the Fabry-Perot type | |
RU2638582C1 (ru) | Двухканальная интерферометрическая система для исследования ударно-волновых процессов | |
Archibald et al. | Remote near-IR spectroscopy over an optical fiber with a modified FT spectrometer | |
CN108871572B (zh) | 双折射傅里叶变换成像光谱波段扩展方法及其成像装置 | |
JPS5990003A (ja) | 干渉測定装置 | |
CA1153578A (en) | Device for birefringence measurements using three selected sheets of scattered light (isodyne selector, isodyne collector, isodyne collimator) | |
Hurley | Interferometric spectroscopy in the far infrared | |
CN110793445A (zh) | 一种基于全光纤频域干涉的多通道同步绝对距离测量方法及装置 | |
US5155552A (en) | Interferometric device for detecting and measuring the concentration of an absorbing gas, particularly in the infrared | |
CN205899008U (zh) | 基于马赫曾德干涉仪的激光鉴频装置 | |
CN109752361A (zh) | 推挽式光纤拉曼谱仪 | |
RU2727779C1 (ru) | Двойной интерференционный спектрометр | |
JPH06300631A (ja) | フィゾー型フーリエ分光計測装置 | |
US20010021024A1 (en) | Method and apparatus for fourier transform spectrometry | |
US5936735A (en) | Apparatus and method for determining the optical retardation of a material |