RU66523U1 - Спектрофотометр многоканальный - Google Patents

Abstract

Спектрофотометр предназначен для спектрального анализа прозрачных и рассеивающих веществ и материалов путем регистрации спектров поглощения прямого и обратного рассеивания и обеспечивает одновременную регистрацию рабочего участка спектра без пропусков информации. Спектрофотометр содержит источники излучения, осветительную систему, полихроматор с вогнутой дифракционной решеткой, регистрирующую систему, состоящую из последовательно расположенных на фокальной поверхности полихроматора позиционно- чувствительных линейных приемников излучения. Устройство отличается темя, что перед четными приемниками регистрирующего устройства введены оптически связанные с дифракционной решеткой полихроматора плоские зеркала с острыми краями на рабочей поверхности.

3 иллюстрации.

Description

Предлагаемое устройство относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в приборах для спектрального анализа прозрачных и рассеивающих веществ и материалов путем регистрации спектров поглощения, прямого и обратного рассеивания, преимущественно в аналитической химии, сельском хозяйстве, нефтехимии, биологии, медицине, экологии и контроле качества продукции.

Известны спектрофотометры, содержащие источники излучения, осветительную систему, входную щель, дифракционную решетку и приемно-регистрирующие устройство (проспект спектрофотометра Specord S100 AJ Analytical Systems, 2005 Германия)

Недостатком этого устройства является невозможность получения высокого спектрального разрешения в широкой спектральной области.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является спектрометр, содержащий оптически связанные источники излучения, осветительную систему, входную щель, вогнутую дифракционную решетку, приемное устройство (заявка Франции №8200018, МКИ GOIJ 3118, приоритет от 04,01,1982)

Основным недостатком этого спектрометра следует считать невозможность стыковки чувствительных площадок двух соседних приемников излучения без зазора, что приводит к потере спектральной информации.

Задача заявленной полезной модели является получение высокого спектрального разрешения в широкой спектральной области без потери информации.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом спектрофотометре, содержащем оптически-связанные источники излучения, осветительную систему, входную щель, вогнутую дифракционную решетку, регистрирующую систему, состоящую из позиционно-чувствительных линейных приемников излучения, перед четными приемником излучения регистрирующего устройства установлено плоское зеркало с острыми краями на рабочей поверхности, на расстоянии не менее l' от вершины решетки. Расстояние l' находится по формуле

l'=d'(1-Δ'/b), где

d' - расстояние от вершины решетки до фокальной поверхности для каждой длины волны;

b - ширина заштрихованной поверхности решетки;

Введение перед каждым четным приемником регистрирующего устройства оптически связанного с дифракционной решеткой плоского зеркала с острыми краями на рабочей поверхности на расстоянии от вершины решетки равном или меньшем l' позволяет получить высокое спектральное разрешение в широком спектральном диапазоне без потерь информации.

На фиг.1 изображена оптическая схема предложенного спектрофотометра.

На фиг.2 изображено зеркало с острыми краями;

На фиг.3 приведены спектры поглощения водки «Казанская люкс» произведенная в марте 2006 г.(кривая 1) и водки «Пшеничная» произведена 1992 г.(кривая 2).

Спектрофотометр содержит:

источник излучения 1 на спектральную область 190-350 нм;

плоское откидное зеркало 2;

источник излучения 3 на спектральную область 350-1100 нм.;

тороидальные зеркала 4 и 6;

кювету для исследуемого вещества 5;

плоское зеркало 7;

входную щель 8;

вогнутую дифракционную решетку 9;

светочувствительные поверхности 10 и 13 нечетных приемников излучения спектра на расстоянии d' от вершины решетки;

плоское зеркало 7 с острыми краями на рабочей поверхности, установленное перед четным приемником 12 на расстоянии не менее l' от вершины решетки.

Спектрофотометр работает следующим образом:

В зависимости от решаемой спектрометрической задачи тороидальное зеркало 4 поочередно или одновременно направляет излучение от источников 1 и 3 в пространство, где располагается исследуемое вещество, формируя изображение светящегося тела источника.

Далее это изображение тороидальным зеркалом 6, посредством плоского зеркала 7 переносится на входную щель 8. Вогнутая дифракционная решетка 9 диспергирует пришедшее на нее излучение и фокусирует на фотоприемниках 10, 12, 13.

Часть излучения направляется на нечетные приемники, расположенные непосредственно на фокальной поверхности, другая часть излучения отражается плоским

зеркалом 11 с острыми краями, расположенным на расстоянии l' от вершины дифракционной решетки и направляется на фотоприемник с четным номером 12.

Ширина С зеркала 11 определяется по формуле:

C=al'/d', где

a - общая ширина светочувствительных элементов приемника излучения.

Минимальная величина l' выбирается исходя из конструктивных соображений с учетом приведенных ранее зависимостей.

Спектральное поглощение измеряется следующим образом. Первоначально регистрируют излучение без исследуемого образца - J_0λ, затем излучение прошедшее образец - J_λ и вычисляют поглощение А по формуле:

На макетном образце предлагаемого спектрофотометра были измерены в области 200-950 нм. с обратной линейной дисперсией 2,95 нм/мм. поглощение двух образцов водки без пропуска информации Фиг.3. Судя по сдвигу начала пропускания второй образец, содержит примеси сивушных масел.

Claims (1)

1. Спектрофотометр многоканальный, содержащий оптически-связанные источники излучения, осветительную систему, входную щель, вогнутую дифракционную решетку, регистрирующую систему, состоящую из набора позиционно-чувствительных линейных приемников излучения, отличающийся тем, что перед каждым четным приемником излучения регистрирующего устройства, введено оптически связанное с дифракционной решеткой плоское зеркало с острыми краями на рабочей поверхности, при этом оно установлено на расстоянии от вершины решетки равном или меньшем

   l'=d'(1-Δ'/b),

   где d' - расстояние от вершины решетки до фокальной поверхности для каждой длины волны;

   b - ширина заштрихованной поверхности решетки;

   Δ - величина допустимой фаски на остром крае определяется технологическими возможностями получения кромок без сколов.