RU2727779C1

RU2727779C1 - Двойной интерференционный спектрометр

Info

Publication number: RU2727779C1
Application number: RU2019132444A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Семенов; Анна Алексеевна Щербакова; Вячеслав Васильевич Андреянов; Зоя Алексеевна Гаврина; Юлия Геннадьевна Бочкарева
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2020-07-23

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники и касается двойного интерференционного спектрометра. Спектрометр включает в себя два канала с источниками света, со стеклянными треугольными полупризмами - кюветами, подвижными зеркалами, экраном с подсветкой, линейкой ПЗС, соединенной с блоком обработки изображения и компьютером. Технический результат заключается в упрощении конструкции, обеспечении возможности изменения масштаба спектра и автоматизации процесса обработки полученного спектра. 1 ил.

Description

Изобретение относится к оптике, а конкретнее к измерительным приборам регистрации спектров оптического диапазона.

Известен интерференционный спектрометр 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. (ШИМАДЗУ.Catalog Fourier Transform Infrared Spectophotometer FTIR-8101/8101 M: Printed by Japan 3010-10122-30 ATD.).

Недостатками устройства являются сложность оптической системы с другой уменьшением светосилы за счет потерь на отражение от граней (поверхностей) дополнительных оптических элементов.

Наиболее близким по технической сущности является 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 45°, 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. (Патент RU №20839600 опубл. 10.07.1997, МПК G01J 3/45, G01B 9/02).

Недостатком изобретения является сложность конструкции. Невозможность менять геометрические параметры спектра, т.е. малая разрешающая способность спектра.

Цель изобретения является упрощение конструкции спектрометра, обеспечение сравнимости с источником и автоматизация обработки результатов.

Указанная цель достигается путем создания двух каналов получения спектральных изображений. Для этой цели устанавливаются два параллельных осветителя, свет от которых направлен на стеклянные полупризмы полным внутренним отражением представляющие собой трехгранники с плоским основанием, одновременно служащие кюветами для испытываемого материала (газовых и водных растворов). Интерференционная картина полученная с полупризм отражается в плоском поворачиваемым зеркале и поступает на экран, усиливается дополнительным освещением экрана и принимается линейкой ПЗС, а с нее считана информация поступает в блок обработки изображения и компьютер.

Схематично двойной интерференционный спектрометр показан на фиг. 1. Он состоит из источников света, полупризмы, в котором имеется два канала А, В с источниками света 1,2 со стеклянными треугольными полупризмами-кюветами 3,4, подвижными зеркалами 5,6, экранами 7,8 с подсветкой, линейкой ПЗС 9,10 соединенной с в блоком обработки изображения 11 и компьютером 12.

Работает устройство следующим образом. Образец жидкости испытуемой и оригинала заполняется соответственно в полупризмы-кюветы 3,4. Включается освещение. Световой луч источников света 1,2 падает на полупризмы-кюветы 3,4, преломляясь в призмах интерференционная картина спектра отражается в подвижных зеркалах 5,6. Изменение угла поворота зеркал 5,6 позволяет увеличить при необходимости полученный спектр. С подвижных зеркал 5,6 спектральная картинка поступает на экраны 7,8 с подсветкой, а затем на линейки ПЗС 9,10, затем изображение спектра обрабатывается в блоке обработки изображения 11 и в цифровом виде поступает в компьютер, где обрабатывается программой, которая анализирует компоненты входящие в исследуемый материал и выдает необходимые данные.

Предлагаемое изобретение имеет простую конструкцию, позволяет изменять масштаб спектра, автоматизировать процесс обработки полученного спектра.

Claims

Двойной интерференционный спектрометр, содержащий источники света, полупризмы, отличающийся тем, что имеет два канала с источниками света, со стеклянными треугольными полупризмами - кюветами, подвижными зеркалами, экраном с подсветкой, линейкой ПЗС соединенной с блоком обработки изображения и компьютером.