SU1116328A1

SU1116328A1 - Device for processing spectrosensitograms

Info

Publication number: SU1116328A1
Application number: SU823526409A
Authority: SU
Inventors: Ким Васильевич Атласов
Original assignee: Институт Космофизических Исследований И Аэрономии Якутского Филиала Со Ан Ссср
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1984-09-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СПЕКТРОСЕНСИТОГРАММ, содержащее последовательно установленные осветитель , предметный столик, кинематически св занный с механическим приводом , формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотоприемное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем , отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи и обеспечени возможности получени сигнала в различных масштабах, перед измерительной щелью установлена с возможностью возвратно-поступательного движени поперек прорези измерительной щели щелевидна диафрагма , кинематически соединенна с ko серводвигателем.A SPECTROSENCIOGRAPH PROCESSING DEVICE, containing sequentially installed an illuminator, an object table, kinematically connected with a mechanical drive, an optical system forming an image, a measuring slit and a photoreceiver connected through an amplifier with a servo motor, which is designed to ensure speed and to ensure that, in order to improve speed and to ensure an accelerator with a servo motor, in order to improve speed and to ensure that, in order to increase speed, and ensure that signal at different scales, in front of the measuring slit is installed with the possibility of reciprocating movement across cramps measuring gap slotted aperture, is cinematically connected to a servo motor ko.

Description

Изобретение относитс к оптическо му приборостроению, к приборам дл обработки данных фотографического метода регистрации и может быть использовано дл измерени интенсивное тей спектральных линий по плотност м почернени фотоэмульсии. Известно устройство дл обработки спектросенситограммы, включающее последовательно установленные осветитель , предметный столик, формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотопри мную систему Л . Недостатком этого устройства вл етс мала производительность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устр-хйство .дл обработки спектросенситограмм 2 J выполненное на однолуче вом микрофотометре, содержащем после довательно установленные осветитель, предметный столик, кинематически св занный с механическим приводом, формИ1 ующую изображение оптическую систему , измерительную щель и фотоприем ное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем. Выход серводвигател в этом устройстве св зан с предметным столиком и пером самописца. При работе указан ного устройства предметный столик перемещаетс в двух направлени х вдоль и поперек фотопластинки, при .этом перемещение спектрограммы вдоль линии, пропорциональное логарифму интенсивности этой линии, регистрируетс самописцем. Введение кинемати ческой св зи предметного столика с пером самописца позвол ет производить в автоматическом режиме регистрацию логарифмов интенсивностей спектральных линий со спектросенситограммы. При работе устройства предметный сто лик находитс в сложном движении: вдоль фотопластинки (в направлении дисперсии) перемещение производитс приводом предметного столика, а поперек фотопластинки (вдоль спектраль ных линий) движение предметного столика , св занного с пером самописца, осуществл етс серводвигателем. Недостатком указанного устройства вл етс малое быстродействие, вызванное инерционностью перемещени предметного столика. Кроме того, ука занное устройство может работать толь ко в режиме регистрации логарифмов 1 282 интенсивностей спектральных линий со спектросенситограммы,. что ограничивает функциональные возможности однолучевого микрофотометра. Целью изобретени вл ютс повышение быстродействи регистрации логарифмов интенсивностей (или интенсивностей ) спектральных линий со спектросенситограммы и обеспечение возможности получени сигнала в различных масштабах. Дл достижени указанной цели в известном однолучевом микрофотометре , содержащем последовательно установленные осветитель, предметный столик, кинематически св занный с механическим приводом, формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотоприемное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем, перед измерительной щелью установлена с возможностью возвратно-поступательного движени поперек прорези измерительной щели щелевидна диафрагма, кинематически соединенна с серводвигателем .. На фиг.1 приведена принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид спереди расположени пластин с диагональной (а) и логарифмической (S) прорез ми перед измерительной щелью и графики, по сн ющие преобразование перемещени щелевого отверсти вдоль линии спектра в перемещение каретки с пластиной в поперечном направлении. На схеме представлены источник света 1, конденсор 2, перва поворотна призма 3, осветительный объектив 4, измер емый объект 5, предметный столик 6, привод 7, проектирующий объектив 8, втора поворотна призма 9, линзы 10, измерительна щель 11, третий объектив 12, фотоприемник 13, усилитель 14, серводвигатель 15, первый шкив 16, второй шкив 17, первый тросик 18, перо 19 самописца 20, каретка 21, пластина 22, второй тросик 23, третий 24 и четвертый 25 ,шкивь1. . На фиг.201 и 25 слева показаны графики спектросенситограмм двух спектральных линий А и Б в координатах D ( пропускание) - Ig 1 (логарифм интенсивности ), справа показаны смещение пластины с диагональной прорезью (фиг.2ч) и смещение пластины с логарифмической прорезью (.фиг.28), по сн ющие преобразование вертикального перемещени щелевого отверсти в горизонтальное перемещение пластины. DQ - уровень вуали (плотность пропус кани неэкспонированного участка фот эмульсии), k-lgl, и k-lgDj- смещение пластины с диагональной прорезью (фиг.2р), где k - коэффициент (масштаб ) преобразовани , Igl и Igl логарифмы интенсивностей спектральных линий А и Б, 2 и 7, интенсивности спектральных линий А и В. Устройство работает следующим образом . От источника света 1 посредством конденсора 2, первой поворотной приз мы 3 и осветительного объектива 4 формируетс и направл етс световой поток на фотопластинку 5 с записью логарифмов интенсивностей спектральных линий в почернени х, помещенную на предметном столике 6, жестко св занном с приводом 7. Посредством проектирук цего объектива 8, второй поворотной призмы 9 и линз 10 получаетс изображение спектросенситограммы с фотопластинки 5 на измерительной щели 11, прорезь которой про ектируетс третьим обьективом 12 на вход фотоприемника 13, выход которог через усилитель 14 св зан с входом серводвигател 15. На выходной оси серводвигател 15 установлен первый шкив 16, св занный со вторым шкивом 17 тросиком 18, на котором закреплено перо 19 самописца 20. Перед измерительной щелью 11 установлена карет ка 21 с непрозрачной пр моугольной формы (сменной) пластиной 22 (фиг.2) имеющей прорезь по диагонали (или по логарифмической кривой). Каретка 21 .закреплена на втором тросике 23, св зывающем третий шкив 24 с четвертым шкивом 25, установленным на выходной оси серводвигател 15. На предметный столик 6 став т фотопластинку 5 так, чтобы плотньй край изображени спектросенситограммы был внизу при проектировании на пластину 22 с прорезью, установленну на каретке 21. При проектировании добиваютс равенства высоты р да спектра с высотой измерительной щели 11. Потом подвод т неэкспонированный участок фотопластинки 5 к прорези измерительной щели 11 и открывают ее При этом получаетс щелевое, отверсти образованное скрещиванием прорези пластины с прорезью измерительной щели 11, через которое поступает на вход фотоприемника 13 световой луч, вызьшающий фототок, который после усилени усилител 14 вызывает вращение выходной оси серводвигател 15 в направлении перемещени каретки 21 с пластиной 22 и пера 19 самописца 20вправо, т.е. перо 19 самописца 20 перемещаетс от нулевого положени в сторону максимального отклонени . Затем регулировкой плавного нейтрального клина (не показан) устанавливают приемно-регистрирук цую систему микрофотометра на максимальное пропускание светового потока, что соответствует заданию (фиксации) условно прин того уровн плотности DJJ . Далее включают привод 7 предметного столика 6. При этом происходит перемещение изображени спектра перед щелевым отверстием. Когда спектральна лини начинает заполн ть щелевое отверстие, за счет увеличени оптической плотности уменьшитс падакиций на вход фотоприемника 13 световой поток и соответственно уменьшитс фототок . Уменьшение фототока вызовет вращение серводвигател 15 в направлении перемещени каретки 21 с пластиной 22 и пера 19 самописца 20 влево . При этом щелевое отверстие будет подниматьс вдоль спектральной линии, плотность которой убьшает вдоль линии j и достигнет участка с заданной плотностью Dp, пропускание которого вызовет фототок заданной величины. На этом участке перемещение каретки 21с пластиной 22 остановитс . Затем по мере прохождени спектральной линии каретка 21 с пластиной 22 будет перемещатьс к направлению начального положени , перемеща перо 19 самописца 20, а на регистрограмме самописца 20 останетс запись перемещени каретки 21 с пластиной 22 при прохождении спектральной линии через щелевое отверстие, соответствующее логарифму интенсивности (пластина 22 с диагональной прорезью ) или интенсивности (пластина 22 с прорезью по логарифмической кривой) спектральной линии. Таким образом, в предлагаемом устройстве в результате введен1 подвижной щели, св занной с выходом серводвигател , устран етс непосредственна механическа св зь привода предметного столика с серводвигателем через предметный столик, что исключает жесткое согласование скорости сканировани спектра со скоростью движени пера самописца, и движение предметного столика в двух направлени х в прототипе. Все это повьшает быстродействие работы предлагаемого устройства. Кроме того, в результате обеспечени перемещени каретки с пластиной поперек изображени спектральной линии (в отличие от перемещени предметного стоЛика вдоль спектральных линий в прототипе) по вл етс возможность преобразовани логарифмов интенсивностей в интенсивности спектральных линий с регистрациейThe invention relates to optical instrument making, to devices for processing data of a photographic recording method, and can be used to measure the intensity of these spectral lines by the blackening densities of a photoemulsion. A device for processing spectrosensitograms is known, which includes a sequentially installed illuminator, an object stage, an imaging optical system, a measuring slit, and a photo-optical system L. The disadvantage of this device is low productivity. The closest in technical essence to the invention is a device for processing spectrosensitograms 2 J performed on a single microphotometer containing successively installed illuminator, stage, kinematically connected with a mechanical drive, an optical system that forms an image, a measuring slit and a photo detector The device is connected through an amplifier to a servomotor. The servomotor output in this device is associated with the stage and the recorder pen. During operation of the indicated device, the stage moves in two directions along and across the photographic plate. When this spectrogram is moved along a line proportional to the logarithm of the intensity of this line, it is recorded by a recorder. The introduction of the kinematic connection of the stage with the pen of the recorder allows automatic recording of the logarithms of the intensities of the spectral lines from the spectrosensitogram. When the device is in operation, the subject station is in complex motion: along the photographic plate (in the direction of dispersion), the movement is made by driving the stage, and across the photoplate (along spectral lines), the stage, connected with the recorder's pen, is driven by a servo motor. The disadvantage of this device is the low speed caused by the inertia of movement of the stage. In addition, this device can work only in the mode of recording the logarithms of 1,282 spectral line intensities from the spectrosensitogram. which limits the functionality of a single beam microphotometer. The aim of the invention is to increase the speed of recording logarithms of intensities (or intensities) of spectral lines from a spectrosensitogram and to provide the possibility of obtaining a signal at different scales. To achieve this goal, in a well-known single-beam microphotometer containing a sequentially installed illuminator, an object table, kinematically connected with a mechanical drive, an image forming optical system, a measuring slit and a photoreceiver connected through an amplifier to a servo motor, in front of the measuring slit are installed with the possibility of reciprocating movement across the slot of the measuring slit is a slit-shaped diaphragm, kinematically connected to a servomotor. Rivedoux schematic diagram of the proposed device; Fig. 2 is a front view of the arrangement of plates with a diagonal (a) and logarithmic (S) slots in front of the measuring slit and graphs explaining the conversion of the movement of the slot hole along the spectrum line into the movement of the carriage with the plate in the transverse direction. The diagram shows light source 1, condenser 2, first turning prism 3, illuminating lens 4, object to be measured 5, stage 6, drive 7, projection lens 8, second turning prism 9, lens 10, measuring slot 11, third lens 12 , photodetector 13, amplifier 14, servomotor 15, first pulley 16, second pulley 17, first cable 18, pen 19 of the recorder 20, carriage 21, plate 22, second cable 23, third 24 and fourth 25, pulley 1. . Figures 201 and 25 show spectrosensitogram plots of two spectral lines A and B in coordinates D (transmission) - Ig 1 (intensity logarithm) on the left, the plate offset with a diagonal slot (figure 2h) and plate shift with a logarithm slot (. Fig. 28), illustrating the conversion of the vertical movement of the slot hole to the horizontal movement of the plate. DQ is the level of the veil (the density of the omission of the unexposed portion of the photo emulsion), k-lgl, and k-lgDj is the plate offset with a diagonal slot (Fig. 2p), where k is the conversion factor (scale), Igl and Igl are logarithms of intensities of spectral lines A and B, 2 and 7, the intensities of the spectral lines A and B. The device operates as follows. From the light source 1 by means of a condenser 2, the first pivotal prize 3 and the illuminating lens 4, the light flux is formed and directed onto a photographic plate 5 with recording logarithms of intensities of spectral lines in blackening, placed on the stage 6, rigidly connected to the drive 7. By means of the projection of its lens 8, the second rotary prism 9 and the lenses 10 is obtained an image of the spectrosensitogram from the photographic plate 5 on the measuring slit 11, the slit of which is projected by the third lens 12 to the input of the photodetector 13, The output of which through amplifier 14 is connected to the input of the servomotor 15. On the output axis of the servomotor 15 is installed the first pulley 16 connected to the second pulley 17 by cable 18, on which the recorder 19 is fixed to the pen 20. Before the measuring slot 11 is installed a carriage 21 with an opaque cable a carbon-shaped (interchangeable) plate 22 (FIG. 2) having a slot diagonally (or a logarithmic curve). The carriage 21 is secured on the second cable 23 connecting the third pulley 24 to the fourth pulley 25 mounted on the output axis of the servomotor 15. Photo plate 5 is placed on the stage 6 so that the tight edge of the spectrosensitogram image is at the bottom when designing on the slotted plate 22 mounted on the carriage 21. In the design, a height of the row of the spectrum is equal to the height of the measuring slit 11. Then, the unexposed portion of the photographic plate 5 is applied to the slot of the measuring slit 11 and open. A hole formed by crossing the slit plate with the slit of the measuring slit 11 through which the light beam arrives at the photoreceiver 13 input, which produces a photocurrent that, after amplification of the amplifier 14, causes the output axis of the servomotor 15 to rotate in the direction of movement of the carriage 21 with the plate 22 and the pen 19 of the recorder 20 right i.e. The pen 19 of the recorder 20 moves from the zero position towards the maximum deviation. Then, by adjusting the smooth neutral wedge (not shown), the receiving-recording system of the microphotometer is set to the maximum transmission of the luminous flux, which corresponds to setting (fixing) the conventionally received level of density DJJ. Next, the drive 7 of the stage 6 is turned on. In this case, the spectrum image is moved in front of the slit hole. When the spectral line begins to fill the slit hole, by increasing the optical density, the fallouts to the input of the photodetector 13 will decrease the light flux and, accordingly, the photocurrent will decrease. Reducing the photocurrent will cause the servomotor 15 to rotate in the direction of movement of the carriage 21 with the plate 22 and the pen 19 of the recorder 20 to the left. In this case, the slit hole will rise along the spectral line, the density of which will decrease along the line j and will reach a section with a given density Dp, the transmission of which will cause a photocurrent of a given value. In this area, the movement of the carriage 21c with the plate 22 will stop. Then, as the spectral line passes, the carriage 21 with the plate 22 will move to the direction of the initial position, moving the pen 19 of the recorder 20, and on the register of the recorder 20 there will remain a record of the movement of the carriage 21 with the plate 22 when the spectral line passes through the slot opening corresponding to the intensity logarithm (plate 22 with a diagonal slit) or intensity (plate 22 with a slit along a logarithmic curve) spectral line. Thus, in the proposed device, as a result, a movable slit connected to the servo motor output is inserted1, the direct mechanical connection of the stage drive to the servo motor through the stage is eliminated, which eliminates the hard matching of the scanning speed of the spectrum with the speed of the recorder pen and the movement of the stage in two directions in the prototype. All this increases the speed of the proposed device. In addition, as a result of moving the carriage with the plate across the image of the spectral line (as opposed to moving the object table along the spectral lines in the prototype), it is possible to transform the logarithms of intensities into the intensities of the spectral lines with registration

конечного результата, т.е. достигаетс более высокий конечный результат по обработке спектросенситограмм.the final result, i.e. A higher end result is obtained in the processing of spectrosensitograms.

Предлагаемое устройство можно выполнить на баз.е отечественных однолучевых микрофотометров МФ-2 и Ш-4 и самопишущих приборов Э1Ш-09 без значительных затрат. При этом предлагаемый однолучевой,микрофотометр без пластинки может работать в режиме регистрации плотностей почернени негатива.The proposed device can be performed on the basis of domestic single-beam microphotometers MF-2 and Sh-4 and recording recorders E1Sh-09 without significant costs. In this case, the proposed single-beam microphotometer without a plate can operate in the mode of registration of blackening densities of a negative.

Предлагаемое устройство можетThe proposed device can

быть использовано в астрономии, геологии , геофизике и в других отрасл х народного хоз йства,где примен етс спектральньй анализ.be used in astronomy, geology, geophysics, and other areas of the national economy, where spectral analysis is used.

гоgo

10ten

Фиг.11

K-lgK-lg

Claims

DEVICE FOR PROCESSING SPECTROSENSITOGRAMS, containing sequentially installed illuminator, stage, kinematically connected to a mechanical drive, imaging optical system, measuring slit and photodetector connected via an amplifier to a servomotor, characterized in that, in order to increase speed and provide the possibility receiving a signal at various scales, in front of the measuring slit is installed with the possibility of reciprocating movement across the slot measuring slit slit-like diaphragm kinematically connected to a servomotor.

C * oo □ o>

1116328 2