RU2269117C2 - Device for optical spectroscopy of substances - Google Patents
Device for optical spectroscopy of substances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269117C2 RU2269117C2 RU2004104996/28A RU2004104996A RU2269117C2 RU 2269117 C2 RU2269117 C2 RU 2269117C2 RU 2004104996/28 A RU2004104996/28 A RU 2004104996/28A RU 2004104996 A RU2004104996 A RU 2004104996A RU 2269117 C2 RU2269117 C2 RU 2269117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specified
- optical
- radiation
- recording device
- cuvette
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000006100 radiation absorber Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области физической оптики, в частности к устройствам для исследования свойств веществ оптическими методами, и может быть использовано для оптической спектроскопии веществ, имеющих обусловленную их структурными особенностями анизотропию исследуемых свойств.The invention relates to the field of physical optics, in particular to devices for studying the properties of substances by optical methods, and can be used for optical spectroscopy of substances having anisotropy of the studied properties due to their structural features.
Известно устройство для оптической спектроскопии материалов [1], содержащее источник оптического излучения, монохроматор в виде набора светофильтров, кювету для размещения исследуемого материала, фотоэлектрический преобразователь, усилитель и регистрирующий прибор. Недостатками указанного устройства являются наличие фонового излучения, возникающего при взаимодействии оптического излучения с материалом кюветы, и невозможность измерения анизотропии спектральных и поляризационных характеристик исследуемых веществ, обусловленной их структурными особенностями.A device for optical spectroscopy of materials [1], containing a source of optical radiation, a monochromator in the form of a set of light filters, a cuvette for placing the material under study, a photoelectric converter, an amplifier and a recording device. The disadvantages of this device are the presence of background radiation arising from the interaction of optical radiation with the material of the cell, and the inability to measure the anisotropy of the spectral and polarization characteristics of the studied substances, due to their structural features.
Известно также устройство для оптической спектроскопии материалов [2], содержащее источник оптического излучения, монохроматор в виде набора светофильтров, кювету для размещения исследуемого материала, фотоэлектрический преобразователь, размещенный в центре заглушенного основания кюветы перпендикулярно к потоку оптического излучения и открытому краю кюветы, усилитель и регистрирующий прибор, которое выбрано в качестве прототипа данного изобретения. Недостатками указанного устройства также являются невозможность измерения анизотропии спектральных и поляризационных характеристик исследуемых веществ, обусловленной их структурными особенностями и отсутствие системы термостатирования исследуемого материала, что при наличии температурной зависимости исследуемых физических свойств изучаемых материалов делает невозможным получение объективных данных.A device for optical spectroscopy of materials [2] is also known, which contains an optical radiation source, a monochromator in the form of a set of optical filters, a cuvette for placing the material under study, a photoelectric transducer located in the center of the damped base of the cuvette perpendicular to the optical radiation flux and the open edge of the cuvette, an amplifier and a recording a device that is selected as a prototype of the present invention. The disadvantages of this device are also the impossibility of measuring the anisotropy of the spectral and polarization characteristics of the studied substances, due to their structural features and the lack of a temperature control system for the studied material, which makes it impossible to obtain objective data in the presence of the temperature dependence of the studied physical properties of the studied materials.
Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства для оптической спектроскопии веществ, в том числе жидких, имеющих обусловленную структурными особенностями анизотропию исследуемых свойств и температурную зависимость указанных свойств.The aim of the present invention is to eliminate these drawbacks and to create a device for optical spectroscopy of substances, including liquids, having anisotropy of the studied properties due to structural features and the temperature dependence of these properties.
Указанная цель достигается в предлагаемом устройстве для оптической спектроскопии веществ за счет того, что в известном устройстве для оптической спектроскопии материалов, включающем источник оптического излучения, монохроматор в виде набора светофильтров, кювету для размещения исследуемого материала, фотоэлектрический преобразователь и регистрирующий прибор, указанная кювета имеет сферические зеркальные внутренние стенки и в указанное устройство дополнительно включены поляризационный фильтр оптического излучения, две призмы, расположенные в указанной кювете, поглотитель указанного излучения, размещенный после выхода последнего из указанной кюветы, поляризационные электроды, размещенные под и над указанной кюветой и соединенные с источником электрического напряжения, диафрагму, светофильтр и поляризационный фильтр рассеянного излучения, объектив указанного фотоэлектрического преобразователя, размещенные непосредственно перед указанным фотоэлектрическим преобразователем, соединенным с регистрирующим прибором, размещенные над указанной кюветой и закрепленные на оси перемещения указанного фотоэлектрического преобразователя, соединенной с двигателем перемещения указанного преобразователя посредством, например, ременной передачи, и датчиком угла поворота, соединенного с регистрирующим прибором, причем указанные кювета, призмы, поглотитель оптического излучения, поляризационные электроды, соединенные с источником электрического напряжения, диафрагма, светофильтр, поляризационный фильтр, объектив указанного фотоэлектрического преобразователя и указанный фотоэлектрический преобразователь помещены в термостат, снабженный датчиком температуры, соединенным с указанным регистрирующим прибором, и нагревательно-охлаждающим элементом, также соединенным с указанным регистрирующим прибором, который дополнительно содержит средства управления.This goal is achieved in the proposed device for optical spectroscopy of substances due to the fact that in the known device for optical spectroscopy of materials, including an optical radiation source, a monochromator in the form of a set of light filters, a cuvette for placing the material under study, a photoelectric transducer and a recording device, said cuvette has spherical mirror internal walls and the specified device additionally includes a polarizing filter of optical radiation, two prisms, p located in the specified cuvette, the absorber of the specified radiation, placed after the last of the specified cuvette, polarizing electrodes placed under and above the specified cuvette and connected to an electric voltage source, a diaphragm, a light filter and a polarized scattered radiation filter, the lens of the specified photoelectric transducer, placed immediately before the specified photovoltaic transducer connected to the recording device, placed above the specified cell and closure on the displacement axis of said photoelectric converter connected to a displacement motor of said converter through, for example, a belt drive, and a rotation angle sensor connected to a recording device, said cuvettes, prisms, optical radiation absorber, polarizing electrodes connected to an electric voltage source, aperture, light filter, polarizing filter, lens of said photoelectric converter and said photoelectric converter zovatel placed in an oven equipped with a temperature sensor connected to said recording device, and the heater and cooling element, also connected to said recording device further comprising control means.
Сущность заявляемого изобретения изложена в нижеследующем описании. The essence of the claimed invention is set forth in the following description.
На чертеже представлено схематическое изображение предлагаемого устройства для оптической спектроскопии веществ, гдеThe drawing shows a schematic representation of the proposed device for optical spectroscopy of substances, where
1 - кювета для размещения исследуемого вещества,1 - cuvette for placement of the test substance,
2 - призма а,2 - prism a,
светофильтры оптического излучения,optical filters,
3 - призма б,3 - prism b,
4 - источник оптического излучения,4 - source of optical radiation,
5 - светофильтры оптического излучения и поляризационный фильтр оптического излучения,5 - optical filters and a polarizing filter of optical radiation,
6 - поглотитель оптического излучения,6 - absorber of optical radiation,
7 - светофильтр рассеянного излучения, поляризационный фильтр рассеянного излучения и объектив фотоэлектрического преобразователя,7 - a filter of scattered radiation, a polarized filter of scattered radiation and a lens of a photoelectric converter,
8 - диафрагма рассеянного излучения,8 - diaphragm of scattered radiation,
9 - фотоэлектрический преобразователь,9 - photoelectric converter,
10 - ось перемещения фотоэлектрического преобразователя,10 - axis of movement of the photoelectric transducer,
11 - датчик угла поворота,11 - angle sensor,
12 - регистрирующий прибор,12 - recording device
13 - источник электрического напряжения,13 - source of electrical voltage,
14 - верхний поляризационный электрод,14 - upper polarizing electrode,
15 - нижний поляризационный электрод,15 - lower polarizing electrode,
16 - двигатель,16 - engine
17 - ременная передача,17 - belt drive
18 - термостат18 - thermostat
19 - нагревательно-охлаждающий элемент,19 - heating and cooling element,
20 - датчик температуры.20 - temperature sensor.
Предлагаемое устройство для оптической спектроскопии веществ работает следующим образом. Поток оптического излучения от источника оптического излучения (4) проходит светофильтры оптического излучения, служащие в качестве монохроматора, поляризационный фильтр оптического излучения (5), попадает в термостат (18), где, проходя через призму а (2), отклоняется в область кюветы для размещения исследуемого вещества (1). Отклонившись еще раз в призме а, указанное излучение проходит через исследуемое вещество, порождая рассеянное излучение, несущее информацию об исследуемом веществе, и далее отклонившись дважды в призме 6 (3), попадает в поглотитель оптического излучения (6), что улучшает фоновые условия для регистрации несущего информацию рассеянного излучения. Последнее непосредственно и отразившись от зеркальных сферических стенок указанной кюветы, проходя через диафрагму (8), светофильтр рассеянного излучения, поляризационный фильтр рассеянного излучения и объектив фотоэлектрического преобразователя (7) попадает в фотоэлектрический преобразрватель (9), показания которого регистрируются регистрирующим прибором (12), на основании показаний которого делается заключение о свойствах исследуемого вещества. Для исследования анизотропии указанных свойств закрепленные на оси перемещения фотоэлектрического преобразователя (10) указанные диафрагма (8), светофильтр рассеянного излучения, поляризационный фильтр рассеянного излучения и объектив фотоэлектрического преобразователя (7) и фотоэлектрический преобразователь (9) перемещаются над исследуемым веществом с помощью двигателя (16) и ременной передачи (17), при этом датчик угла поворота (11), соединенный с регистрирующим прибором (12), указывает область исследуемого вещества, которой принадлежат найденные свойства. При исследовании поляризационных свойств указанного вещества необходимое электрическое напряжение подается на поляризационные электроды (14) и (15) от источника электрического напряжения (13). Для изучения температурной зависимости исследуемых свойств температура термостата (18) регулируется с помощью нагревательно-охлаждающего элемента (19), измеряется датчиком температуры (20) и заносится в регистрирующий прибор (12), который снабжен средствами управления для поддержания заданной температуры, например, на основе цепей обратной связи.The proposed device for optical spectroscopy of substances works as follows. The optical radiation flux from the optical radiation source (4) passes through optical filters that serve as a monochromator, the polarization filter of optical radiation (5) enters the thermostat (18), where, passing through prism a (2), it deviates into the cell region for placement of the test substance (1). Having deviated once more in prism a, this radiation passes through the test substance, generating scattered radiation that carries information about the test substance, and then deflecting twice in prism 6 (3), it enters the optical radiation absorber (6), which improves the background conditions for recording carrying information of scattered radiation. The latter is directly reflected from the mirror spherical walls of the indicated cell, passing through the diaphragm (8), the scattered radiation filter, the scattered radiation polarization filter and the photoelectric converter lens (7) enters the photoelectric converter (9), the readings of which are recorded by a recording device (12), based on the testimony of which a conclusion is made about the properties of the test substance. To study the anisotropy of these properties, the aperture (8) fixed to the axis of movement of the photoelectric converter (10), the scattered radiation filter, the scattered radiation polarization filter and the photoelectric converter lens (7) and the photoelectric converter (9) are moved over the test substance using an engine (16) ) and belt drive (17), while the rotation angle sensor (11) connected to the recording device (12) indicates the region of the substance under study that belongs to dennye properties. When studying the polarization properties of the specified substance, the necessary electrical voltage is supplied to the polarization electrodes (14) and (15) from the source of electrical voltage (13). To study the temperature dependence of the studied properties, the temperature of the thermostat (18) is controlled using a heating-cooling element (19), measured by a temperature sensor (20) and entered into a recording device (12), which is equipped with control means to maintain a given temperature, for example, based on feedback circuits.
Основные функции предлагаемого устройство для оптической спектроскопии веществ были опробованы в Научном центре прикладных исследований Объединенного института ядерных исследований и таким образом работоспособность указанного устройства была подтверждена.The main functions of the proposed device for optical spectroscopy of substances were tested at the Scientific Center for Applied Research of the Joint Institute for Nuclear Research and thus the operability of this device was confirmed.
ЛитератураLiterature
1. Шишловский А.А., в "Прикладная физическая оптика", М.: Физматгиз, 1961, с.822.1. Shishlovsky AA, in "Applied Physical Optics", Moscow: Fizmatgiz, 1961, p. 822.
2. Стреляный В.П., Стреляная В.В. Патент RU 2030732 С1.2. Strelyany VP, Strelyany VV Patent RU 2030732 C1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104996/28A RU2269117C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Device for optical spectroscopy of substances |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104996/28A RU2269117C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Device for optical spectroscopy of substances |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004104996A RU2004104996A (en) | 2005-07-20 |
RU2269117C2 true RU2269117C2 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=35842301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104996/28A RU2269117C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Device for optical spectroscopy of substances |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269117C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4682897A (en) * | 1984-12-10 | 1987-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Light scattering measuring apparatus |
RU2030732C1 (en) * | 1990-01-18 | 1995-03-10 | Стреляный Валерий Петрович | Device for optical spectroscopy of materials |
-
2004
- 2004-02-20 RU RU2004104996/28A patent/RU2269117C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4682897A (en) * | 1984-12-10 | 1987-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Light scattering measuring apparatus |
RU2030732C1 (en) * | 1990-01-18 | 1995-03-10 | Стреляный Валерий Петрович | Device for optical spectroscopy of materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШИШЛОВСКИЙ А.А. Прикладная физическая оптика. М.: Физматгиз, 1961, с.648-649. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004104996A (en) | 2005-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103105231B (en) | Method and device for confocal Raman spectrum detection with high spatial discrimination | |
US8514380B2 (en) | Polarization imaging apparatus with auto-calibration | |
CN114384016B (en) | Photoacoustic microscopy imaging system and imaging method for deep depth imaging | |
CN101153914B (en) | Remote sensing mechanism testing device and method thereof | |
JP5821127B2 (en) | Protein crystallization analyzer and protein crystallization analysis method | |
Ströhl et al. | Total internal reflection fluorescence anisotropy imaging microscopy: setup, calibration, and data processing for protein polymerization measurements in living cells | |
CN107167456A (en) | Transmission-type differential confocal CARS micro-spectrometer method and devices | |
CN107219191B (en) | A Reflection Difference Device for Oblique Incident Light Based on Fourier Transform | |
CN105181656A (en) | Laser differential confocal induced breakdown-Raman spectroscopy imaging detection method and laser differential confocal induced breakdown-Raman spectroscopy imaging detection apparatus | |
JP3437619B2 (en) | Sensor device | |
CN108593563A (en) | Optical material test method and optic analytical instrument used | |
CN107167457A (en) | The confocal CARS micro-spectrometers method and device of transmission-type | |
JP3365474B2 (en) | Polarizing imaging device | |
RU2269117C2 (en) | Device for optical spectroscopy of substances | |
JP5440932B2 (en) | Evaluation method of photosensitive layer | |
US3481671A (en) | Apparatus and method for obtaining optical rotatory dispersion measurements | |
CN118150525A (en) | Device and method for measuring refractive index of small-size optical material | |
RU2290625C2 (en) | Device for optical spectroscopy | |
US11221293B2 (en) | Two-dimensional second harmonic dispersion interferometer | |
CN104535191A (en) | Polarization spectral imaging measuring structure based on magnetic vortice light and AOTF | |
Mickols et al. | Scanning differential polarization microscope: its use to image linear and circular differential scattering | |
RU2659327C2 (en) | Method of two-beam thermal lens measurements with simultaneous recording of transmission of test sample | |
Niyonambaza et al. | Concept of a crossed Czerny–Turner spectrometer with an integrated automatic sampling system for biodetection using ultrastable gold nanoparticles | |
US20240192477A1 (en) | Methods and apparatus for calculating and maintaining an optimal sample position in an interferometric microscope | |
SU1045004A1 (en) | Anisotropic material polarization property investigation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100221 |