SU1323866A1 - Method and device for registering spectral lens - Google Patents

Method and device for registering spectral lens Download PDF

Info

Publication number
SU1323866A1
SU1323866A1 SU854000388A SU4000388A SU1323866A1 SU 1323866 A1 SU1323866 A1 SU 1323866A1 SU 854000388 A SU854000388 A SU 854000388A SU 4000388 A SU4000388 A SU 4000388A SU 1323866 A1 SU1323866 A1 SU 1323866A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
spectrum
output
frequency
range
input
Prior art date
Application number
SU854000388A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Багаев
Борис Дмитриевич Борисов
Александр Юрьевич Гусев
Александр Сергеевич Дычков
Вениамин Павлович Чеботаев
Original Assignee
Институт теплофизики СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт теплофизики СО АН СССР filed Critical Институт теплофизики СО АН СССР
Priority to SU854000388A priority Critical patent/SU1323866A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1323866A1 publication Critical patent/SU1323866A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к спектроскопии. Целью изобретени   вл етс  упрощение способа регистрани спектра и упрощение устройства , его реализующего, расширение исследуемого спектрасН)Пого диапазона. Изобретение позвол ет регистрировать ма, :ые по а.мплитуде спектра 1ьные .пшии путем сип- хронного накоплени  сигналов многократной развертки в исследуемом диапазоне частот или длин волн с прив зкой, испо, 1ьзую- щей особенности выбранной внутри диапазона ренерной спектральной лппии. Это достигаетс  определением экстремума выбранной линии при каждом однократном сканировании и суммировании с накоп.чением амплитуд спектра при многократном сканировании так, чтобы экстремальные значени  выбранной ренерной линии каждого однократного сканировани  совнадали. 2 с. н. ф-лы, 1 ил. € (Л со ьо оо 00 05 О5The invention relates to spectroscopy. The aim of the invention is to simplify the method of registering the spectrum and simplify the device that implements it, expanding the spectrum under study. The invention makes it possible to record different, on the basis of the spectral amplitude, the satellites by siphronno accumulation of signals of multiple sweep in the frequency range or wavelength under study, tied to the characteristics used within the range of rendered spectral imaging. This is achieved by determining the extremum of the selected line during each single scan and summation with accumulation of the amplitudes of the spectrum during repeated scanning so that the extreme values of the selected rener line of each single scan are identical. 2 sec. n f-ly, 1 ill. € (L oo oo 00 05 O5

Description

Изобретение относитс  к спектроскопии различных диапазонов н может использоватьс  дл  спектрального анализа веществ и соединений при технологическом и экологическом контроле чистоты сред. The invention relates to spectroscopy of various ranges. H can be used for spectral analysis of substances and compounds in the technological and environmental monitoring of media purity.

Целью изобретени   вл етс  упрощение способа регистрации спектра и устройства, а также расщирение исследуемого спектрального диапазона и повышение точности измерений .The aim of the invention is to simplify the method of recording the spectrum and the device, as well as expanding the spectral range under study and improving the measurement accuracy.

На чертеже изображено устройство, с по- помощыо которого можно регистрировать спектральные линии.The drawing shows a device with the help of which it is possible to register spectral lines.

Устройство состоит из блока 1 получени  спектра, включающего перестраиваемый лазер 2 с элементом перестройки - пьезо- керамикой 3, поглощающую  чейку 4 с исследуемым веществом, детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, блока 7 частотной прив зки, состо п его из регистра 8 сдвига, амплитудного дискриминатора 9 и запоминающей  чейки-регистра 10, блока 11 регистрации спектра, состо щего из накапливающего сумматора 12, цифроаналогового преобразовател  13 и самописца 14, сканирующего устройства 15, состо щего из генератора 16 тактовых импульсов, счетчика 17 и цифро-аналвгового преобразовател  18.The device consists of a spectrum acquisition unit 1, which includes a tunable laser 2 with a tuning element 3, a piezoelectric ceramic, an absorbing cell 4 with the test substance, a detector 5, an analog-digital converter 6, a frequency lock unit 7, and consists of a shift register 8 , amplitude discriminator 9 and memory cell register 10, spectral recording unit 11, consisting of accumulating adder 12, digital-analogue converter 13 and recorder 14, scanning device 15, consisting of 16 clock pulse generator, counter 17 and digital-analog converter 18.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

Сканирующее устройство с помощью генератора 16 тактовых импульсов, счетчика 17 формирует на выходе ЦАП 18 пилообразное напр жение развертки, управл ющее через пьезокерамику 3 перестройкой лазера 2 в выбранном диапазоне частот. Спектр поглощени  исследуемой  чейки 4 выдел етс  в виде напр жени  в фотоприемнике 5 и в АЦП 6 преобразуетс  в цифровую форму . Каждый импульс (такт) генератора 16 управл ет кодированием одного числа в А1ЛЦ, его записью в регистр 8 сдвига и сравнением в комбинационном сумматоре 9 этого текущего и предыдущего значений отсчета амплитуды спектра от АЦЦ 6. Если текущее значение больще предыдущего, сигнал с сумматора 9 стробирует запись в  чейку- регистр 10 номер (адрес) отсчета с максимальной в текущий такт амплитудой спектра . В результате однократной развертки в регистре 10 фиксируетс  адрес экстремального (в данном случае максимума) значени  спектра однократного сканировани . По окончании развертки в сумматоре 9 происходит определение разницы (сдвига) между адресом экстремума и его требуемым положением по щкале, задаваемым числом АЭ в виде константы с пульта. Выбор значени  АЭ зависит от задачи и может быть определен , например, в начале диапазона скани- ровани  или в его середине. Величина и направление сдвига с выхода сумматора 9 управл ет через сдвиговой регистр 8 суммироA scanning device using a generator of 16 clock pulses, the counter 17, forms a sawtooth sweep voltage at the output of the D / A converter 18, which, through the piezo-ceramics 3, controls the tuning of the laser 2 in the selected frequency range. The absorption spectrum of the cell 4 under study is extracted as a voltage in the photodetector 5 and is converted to digital form in the A / D converter 6. Each pulse (clock) of the generator 16 controls the encoding of a single number in the A1LC, its write to the shift register 8 and the comparison in the combinational adder 9 of this current and previous values of the spectral amplitude from the ADC 6. If the current value is more than the previous one, the signal from the adder 9 gates write to cell-register 10 number (address) of reference with the maximum amplitude of the spectrum at the current clock cycle. As a result of a single sweep, register 10 records the address of the extreme (in this case, maximum) value of the single-scan spectrum. At the end of the sweep in adder 9, the difference (shift) between the extremum address and its required position is determined by the slash, specified by the number of AEs in the form of a constant from the console. The choice of AE value depends on the task and can be determined, for example, at the beginning of the scan range or in its middle. The magnitude and direction of the shift from the output of the adder 9 controls through the shift register 8 the sum

5five

5five

QQ

0 0

0 5 5 0 5 5

00

5five

00

ванием амплитуд спектра каждого сканировани  в накапливающем сумматоре 12. Результаты измерени  после каждого сканировани  или накоплени  могут выводитьс  через ЦАП 13 на двухкоординатный самописец 14, управл емый разверткой с выхода ЦАП 18.By compiling the amplitudes of the spectrum of each scan in the accumulating adder 12. Measurement results after each scan or accumulation can be output through the DAC 13 to a two-coordinate recorder 14 controlled by the sweep from the output of the DAC 18.

Основные параметры реализованного спектрометра: длина волны излучени  лазера 3,39 мкм, максимальное число частотных каналов 1024, диапазон перестройки частоты лазера О-100 МГц, скорость развертки диапазона 0,5 с.The main parameters of the implemented spectrometer: laser radiation wavelength 3.39 µm, the maximum number of frequency channels 1024, the frequency tuning range of the laser is O-100 MHz, the scan rate of the range 0.5 s.

Изобретение позвол ет существенно упростить схему спектрометра за счет исключени  внещнего, дополнительного репера, формировани  его внутри сканируемого диапазона , использу  экстремумы наиболее интенсивной линии либо другие особенности линий сканируемого диапазона, что открывает возможность расщирени  исследуемого спектрального диапазона независимо от наличи  подход щей дополнительной репер- ной линии. Кроме того, исключение измерительного тракта с разностной частотой перестраиваемого и стабильного лазеров также расщир ет диапазон в конкретно реализуемой схеме по сравнению с известными.The invention significantly simplifies the spectrometer circuit by eliminating the external, additional reference frame, forming it within the scanned range using the extremes of the most intense line or other features of the lines of the scanned range, which opens up the possibility of expanding the spectral range being studied regardless of the presence of a suitable additional reference line. . In addition, the exclusion of the measuring path with the difference frequency of tunable and stable lasers also broadens the range in the specifically implemented scheme as compared to the known ones.

Claims (2)

1.Способ регистрации спектральных линий , основанный на многократном сканировании в исследуемом диапазоне частот или длин волн, прив зке исследуемого диапазона спектра-к частотному реперу, измерении амплитуд спектра при, каждом сканировании и накоплении их суммированием, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа регистрации спектра и расщирени  исследуемого спектрального диапазона, выбирают при каждом сканировании в пределах диапазона одну из линий спектра в качестве реперной, определ ют ее экстремум и суммируют значени  измеренных амплитуд спектра при многократном сканировании так, чтобы экстремальные значени  выбранной реперной линии каждого однократного сканировани  совпадали.1. A method of recording spectral lines based on multiple scanning in the studied frequency range or wavelengths, snapping the studied range of the spectrum to a frequency reference, measuring the amplitudes of the spectrum during each scanning and accumulating them by summing, in order to simplify the method registering the spectrum and expanding the spectral range under study, choose each scan within the range of one of the lines of the spectrum as a reference, determine its extremum and summarize the values from Eren the spectrum amplitude at multiple scanning so that the extreme values of the selected reference scan line of each single match. 2.Устройство дл  регистрации спектральных линий, содержащее блок получени  спектра, состо щий из последовательно расположенных перестраиваемого лазера с элементом перестройки/ поглощающей  чей-, ки, детектора, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем, ска- нируюа1ий блок, выполненный в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, счетчика, цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с элементом перестройки перестраиваемого лазера, блок частотной прив зки, выход которого соединен с входом блока регистрации спектра, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, расширени  исследуемого спектрального диапазона и повышени  точности измерений, блок частотной прив зки имеет схему определени  экстремума , котора  содержит амплитудный дискриминатор, запоминаюш,ую  чейку и регистр сдвига, при этом один из входов амплитудного дискриминатора и вход регистра2. A device for recording spectral lines, comprising a spectrum acquisition unit, consisting of successively tunable laser with a tuning / absorbing cell element, a detector, the output of which is connected to an analog-to-digital converter, a scanning unit made in series connected clock generator, counter, digital-to-analog converter, the output of which is connected to the tunable laser tuning element, frequency-frequency block, the output of which is connected with an input of a spectrum recording unit, characterized in that, in order to simplify the construction, expand the spectral range under study and improve measurement accuracy, the frequency lock unit has an extremum determination circuit that contains an amplitude discriminator, a memory cell, and a shift register, one from the amplitude discriminator inputs and the register input сдвига св заны с выходом блока получени  спектра, другой вход соединен с выходом запоминающей  чейки, а входы запоминающей  чейки соединены с выходом амплитудного дискриминатора и выходом счетчика, выход регистра сдвига соединен с первым входом регистратора, а другой вход регистра сдвига - с выходом амплитудного дискриминатора .the shift is connected to the output of the spectrum acquisition unit, the other input is connected to the memory cell output, and the memory cell inputs are connected to the amplitude discriminator output and the counter output, the shift register output is connected to the first recorder input, and the amplitude discriminator output.
SU854000388A 1985-11-11 1985-11-11 Method and device for registering spectral lens SU1323866A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854000388A SU1323866A1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Method and device for registering spectral lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854000388A SU1323866A1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Method and device for registering spectral lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1323866A1 true SU1323866A1 (en) 1987-07-15

Family

ID=21213765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU854000388A SU1323866A1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Method and device for registering spectral lens

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1323866A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Багаев С. Н. и др. Лазерный спектрометр на 3,99 мкм с разрешающей способностью 10. - Письма в ЖЭТФ, 1977, т. 3, вып. 5, с. 202. Багаев С. Н. и др. Исследование формы нелинейных разонансов при низких давлени х. - Письма в ЖЭТФ, 1979, т. 29, вып. 9, с. 570-574. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4225233A (en) Rapid scan spectrophotometer
US3702735A (en) Multispectral imaging system
EP0982573B1 (en) Reference fringe counting in Fourier transform spectroscopy
US5265039A (en) Technique for improving the resolution of an A/D converter
US4284351A (en) Processing of digital signals
EP0104333B1 (en) Method and apparatus for simultaneously recording multiple ft-ir signals
SU1323866A1 (en) Method and device for registering spectral lens
US4467276A (en) Arrangement for evaluating an optical beam
US5349870A (en) Method and apparatus for detecting stress in an object
US5093751A (en) Carry noise measuring system for magnetic recording medium
US3242797A (en) Ratio-recording spectrophotometer
SU1562718A1 (en) Method and apparatus for recording spectral lines
JPS60202329A (en) Absorption spectrometer using wavelength tunable laser
SU1681171A1 (en) Fourier-spectrometer
EP0538252B1 (en) Technique for improving the resolution of an a/d converter in a spectrometer using dither
SU1694892A1 (en) Method of control of rock mass disturbance and device for its realization
JPH03158726A (en) Time-resolution fourier transformation infrared spectral device
SU1383219A1 (en) Spectrum analyzer
SU1755230A1 (en) Seismic oscillation recording method
SU1529143A2 (en) Method of instrument reception of signals
SU1000930A1 (en) Device for measuring input signal frequency of panoramic radio receiver
KR100495538B1 (en) Multi-Dimensional pulse Time and Amplitude Recording System
RU1626912C (en) Method of remote measuring of stratosphere temperature in microwave range
SU1295363A1 (en) Meter of time intervals
SU1226327A1 (en) Data compression spectrum analyser