SU1555624A1 - Method and apparatus for measuring optical density - Google Patents

Method and apparatus for measuring optical density Download PDF

Info

Publication number
SU1555624A1
SU1555624A1 SU884378850A SU4378850A SU1555624A1 SU 1555624 A1 SU1555624 A1 SU 1555624A1 SU 884378850 A SU884378850 A SU 884378850A SU 4378850 A SU4378850 A SU 4378850A SU 1555624 A1 SU1555624 A1 SU 1555624A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channel
radiation
time
optical
signal
Prior art date
Application number
SU884378850A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Петрович Курейчик
Галей Валеевич Валеев
Леонид Михайлович Клейнерман
Original Assignee
Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина
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 Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина filed Critical Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина
Priority to SU884378850A priority Critical patent/SU1555624A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1555624A1 publication Critical patent/SU1555624A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технической физике и может быть использовано в спектральном, преимущественно атомно-абсорбционном, приборостроении. Цель изобретени  - повышение точности измерений оптической плотности. Дл  достижени  цели световые сигналы в каналах непоглощенного излучени  задерживают и в этот момент ведут измерени  в канале поглощенного излучени . Потом канал поглощенного излучени  блокируют и ведут измерени  в канале непоглощенного измерени . Дл  задержки сигнала служит лини  задержки 6, котора  может быть выполнена на основе волоконной оптики в виде световода, подключенна  между входом и выходом оптической системы 3. Электронно-оптический затвор 5 служит дл  блокировани  канала поглощенного излучени . Затвор 5 управл етс  одновибраторами 15 и 14. Спектральные лампы 1, 2 управл ютс  генератором 13. Световой сигнал выдел етс  монохроматором 7 и фотоприемником 8. Система регистрации 9 обрабатывает световые сигналы 2 с.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to technical physics and can be used in spectral, mainly atomic absorption, instrument making. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of optical density. In order to achieve the goal, the light signals in the channels of unabsorbed radiation are delayed and at this moment measurements are made in the channel of the absorbed radiation. Then, the channel of absorbed radiation is blocked and measurements are taken in the channel of the unabsorbed measurement. For the signal delay, there is a delay line 6, which can be made on the basis of fiber optics in the form of a light guide, connected between the input and output of the optical system 3. Electron-optical shutter 5 serves to block the channel of the absorbed radiation. The shutter 5 is controlled by one-shot 15 and 14. Spectral lamps 1, 2 are controlled by a generator 13. The light signal is extracted by a monochromator 7 and a photodetector 8. The recording system 9 processes light signals of 2 s.s. f-ly, 2 ill.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс  к технической физике и может быть применено в спектральном приборостроении, атомно- абсорбционной спектрометрии.The invention relates to technical physics and can be applied in spectral instrumentation, atomic absorption spectrometry.

Цель изобретени  - повышение точности измерений оптической плотности в режиме разделени  времени.The purpose of the invention is to improve the accuracy of optical density measurements in the time division mode.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы .FIG. 1 shows a block diagram of the device that implements the proposed method; in fig. 2 - time diagrams.

Устройство содержит источники (лампы) 1 и 2 сплошного и линейчатого спектров соответственно, светоделитель 3.Между входом и выходом светоделител  3 включены последовательно атомизатор 4 и электронно-оптический затвор 5. Лини  6 задержкиThe device contains sources (lamps) 1 and 2 of the continuous and line spectra, respectively, the beam splitter 3. Between the input and output of the beam splitter 3, an atomizer 4 and an electron-optical shutter 5 are connected in series. Line 6 delay

(фиг. 2б) в течение Ј, регистрируетс  системой 9. По окончании интервал €, запускаетс  одновибратор 15, кото(Fig. 2b) within Ј, recorded by system 9. At the end of the interval €, the one-shot 15 is started, which

с рый вырабатывает импульс длительност Ј2 (фиг. 2д), Этот импульс управл е блоком 6, так что последний блокируе прохождение света (поглощенного излу чени ) на вход блока 7. Но в течениIt produces a pulse duration of Ј2 (Fig. 2d). This pulse is controlled by block 6, so that the latter blocks the passage of light (absorbed radiation) to the input of block 7. But during

Ю этой же длительности на входе блока 7 действует световой сигнал, который поступает с затвора 5 (фиг. 2в). Сис тема 9 регистрирует в течение длител ности 2 , задержанный сигнал (фиг.2Yu of the same duration at the input of block 7 a light signal acts, which comes from the shutter 5 (Fig. 2c). System 9 registers, for a duration of 2, a delayed signal (Fig.

15 В общем случае длительности Ј, и могут быть различны, но могут быть и равными, Необходимо только, чтобы эти длительности были не менее време ни формировани  световых сигналов до15 In the general case, the durations are и, and can be different, but can be equal. It is only necessary that these durations be not less than the time of formation of light signals until

3535

(затвор) подключена параллельно (между20 установившегос  значени , поскольку входом и выходом) атомизатору 4 и затвору 5. Необходимый интервал выдел етс  монохроматором 7, Фотоприемник 8 преобразует световой сигнал в электрический , который поступает на систему 9 25 регистрации. Она состоит из логарифма- тора 10, аналого-цифрового преобразовател  11 и устройства 12 управлени  и расчета, выполненного на базе микро- ЭВМ (например, комплекс ИВК-2). Им- 0 пульсный генератор 13, вход щий в состав ИВК-2, вырабатывает сигналы управлени  блоками питани  (не приведены ) источников 1 и 2, Он может быть также выполнен по основе двух последовательно включенных генераторов Г5- 54, выходы которых кроме управлени  источниками 1 и 2 через элементарную схему ИЛИ объединены и подключены на вход одновибратора 14, который через одновибратор 15 управл ет затвором 5 Кроме того, генератор 13 синхронизирует работу прибора.(shutter) is connected in parallel (between 20 steady-state values, since the input and output) to the atomizer 4 and the shutter 5. The required interval is allocated by the monochromator 7, the Photodetector 8 converts the light signal into an electrical signal, which goes to the registration system 9-25. It consists of a logarithmizer 10, an analog-digital converter 11 and a control and calculation device 12 made on the basis of a microcomputer (for example, an IVC-2 complex). Pulse generator 13, part of IVC-2, produces control signals for power supply units (not shown) of sources 1 and 2, It can also be performed on the basis of two series-connected generators G5-54, whose outputs except source control 1 and 2 through the elementary circuit OR are combined and connected to the input of the one-shot 14, which through the one-shot 15 controls the gate 5 In addition, the generator 13 synchronizes the operation of the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Импульсный генератор 13 вырабатывает импульсы управлени  источников 1 и 2, которые последовательно представлены на фиг. 2, В исходном состо нии затвор 6 открыт, на источник 1 поступает сигнал (фиг, 2а)0 Световой импульс источника 1 в этот момент представлен на фиг, 26. Одновременно запускаетс  одновибратор 14 (фиг. 2г), который вырабатывает импульс длительностью (фиг, 2г). Длительность этого импульса численно равна задержке светового импульса (фиг, 2в)9 вносимой линией. Часть светового сигналаThe pulse generator 13 generates control pulses of sources 1 and 2, which are sequentially represented in FIG. 2, In the initial state, the shutter 6 is open, the source 1 receives a signal (FIG. 2a). 0 The light pulse of the source 1 at this moment is shown in FIG. 26. Simultaneously, the one-shot 14 (FIG. 2d) starts up, which produces a pulse of duration (FIG. , 2d. The duration of this pulse is numerically equal to the delay of the light pulse (FIG. 2c) 9 by the insertion line. Part of the light signal

до этого этапа амплитуды сигналов ма лы, а  вление нестационарное™ ее мо жет привести к большей погрешности и мерений. На фиг. 2 г, д эти длительности не равны (Ј,:сг)( что показыва ет, что регистрацию задержанного сиг нала можно проводить и более длитель ное врем , нежели как было выше указано , Максимальна  длительность регистрации задержанного сигнала не мо жет превышать его длительности, пос- кольку в противном случае будет наблю датьс  больша  ошибка в измерени х, вызванна  неопределенностью измер емых амплитуд сигналов.Before this stage, the amplitudes of the signals are small, and the phenomenon of non-stationary ™ can lead to greater error and measurements. FIG. 2 g, d, these durations are not equal (Ј,: cr) (which indicates that the registration of the delayed signal can be carried out for a longer time than was mentioned above; the maximum duration of the registration of the delayed signal cannot exceed its duration, otherwise, there will be a large error in the measurements due to the uncertainty of the measured signal amplitudes.

После окончани  интервала L затвор 6 включаетс  и пропускает излуче ние в поглощенном канале, схема приходит в исходное состо ние и готова к обработке сигнала, поступающего с лампы 2, Здесь цикл работы полностью аналогичен описанному.After the end of the interval L, the shutter 6 is turned on and transmits the radiation in the absorbed channel, the circuit returns to its original state and is ready to process the signal coming from the lamp 2. Here the work cycle is completely analogous to that described.

Поскольку времена формировани  св товых сигналов 1 и 2 могут быть раз- 45 личными, целесообразно установить дл тельности с( и t/i наибольшими дл  одной из ламп. Длительности сигналов управлени  ламп (фиг. 2а) следует вы бирать равными.Since the formation times of the coherent signals 1 and 2 can be different, it is advisable to set the time with (and t / i are the longest for one of the lamps. The duration of the lamp control signals (Fig. 2a) should be chosen equal.

При измерении оптической плотност сигнал, полученный в момент времени Ј. , можно записать в видеWhen measuring the optical density, the signal obtained at time. can be written as

U,lgl,,(t) , задержанный сигналU, lgl ,, (t), delayed signal

ua igit- Ј,{),ua igit- Ј, {),

сигнал лампы 2lamp signal 2

.-e fatile, задержанный сигнал лампы 2.-e fatile, delayed lamp 2 signal

U4 lgI4- (-fc) .U4 lgI4- (-fc).

4040

5050

5555

(фиг. 2б) в течение Ј, регистрируетс  системой 9. По окончании интервала €, запускаетс  одновибратор 15, который вырабатывает импульс длительностью Ј2 (фиг. 2д), Этот импульс управл ет блоком 6, так что последний блокирует прохождение света (поглощенного излучени ) на вход блока 7. Но в течение(Fig. 2b) for Ј, recorded by system 9. At the end of the interval €, a one-shot 15 starts, which produces a pulse of duration Ј2 (Fig. 2d). This pulse controls unit 6, so that the latter blocks the passage of light (absorbed radiation) to the input of block 7. But for

этой же длительности на входе блока 7 действует световой сигнал, который поступает с затвора 5 (фиг. 2в). Система 9 регистрирует в течение длительности 2 , задержанный сигнал (фиг.2в),the same duration at the input of block 7 is a light signal, which comes from the shutter 5 (Fig. 2c). The system 9 registers for a duration of 2, the delayed signal (figv),

В общем случае длительности Ј, и могут быть различны, но могут быть и равными, Необходимо только, чтобы эти длительности были не менее времени формировани  световых сигналов доIn the general case, the durations are Ј, and can be different, but they can be equal. It is only necessary that these durations be not less than the time of formation of light signals to

установившегос  значени , поскольку set value because

5five

установившегос  значени , поскольку 0 set value since 0

до этого этапа амплитуды сигналов малы , а  вление нестационарное™ ее может привести к большей погрешности измерений . На фиг. 2 г, д эти длительности не равны (Ј,:сг)( что показывает , что регистрацию задержанного сигнала можно проводить и более длительное врем , нежели как было выше указано , Максимальна  длительность регистрации задержанного сигнала не может превышать его длительности, пос- кольку в противном случае будет наблюдатьс  больша  ошибка в измерени х, вызванна  неопределенностью измер емых амплитуд сигналов.Before this stage, the amplitudes of the signals are small, and the appearance of non-stationary ™ can lead to greater measurement errors. FIG. 2 g, d, these durations are not equal (Ј,: cr) (which indicates that the registration of the delayed signal can be carried out for a longer time than what was mentioned above, the maximum duration of the registration of the delayed signal cannot exceed its duration, since Otherwise, there will be a large measurement error due to the uncertainty of the measured signal amplitudes.

После окончани  интервала L затвор 6 включаетс  и пропускает излучение в поглощенном канале, схема приходит в исходное состо ние и готова к обработке сигнала, поступающего с лампы 2, Здесь цикл работы полностью аналогичен описанному.After the end of the interval L, the shutter 6 is turned on and transmits the radiation in the absorbed channel, the circuit returns to its original state and is ready to process the signal from the lamp 2. Here the work cycle is completely analogous to that described.

Поскольку времена формировани  световых сигналов 1 и 2 могут быть раз- 5 личными, целесообразно установить длительности с( и t/i наибольшими дл  одной из ламп. Длительности сигналов управлени  ламп (фиг. 2а) следует выбирать равными.Since the formation times of the light signals 1 and 2 can be different, it is advisable to set the durations with (and t / i are the longest for one of the lamps. The duration of the control signals for the lamps (Fig. 2a) should be equal.

При измерении оптической плотности сигнал, полученный в момент времени Ј. , можно записать в видеWhen measuring the optical density of the signal obtained at time Ј. can be written as

U,lgl,,(t) , задержанный сигналU, lgl ,, (t), delayed signal

ua igit- Ј,{),ua igit- Ј, {),

сигнал лампы 2lamp signal 2

.-e fatile, задержанный сигнал лампы 2.-e fatile, delayed lamp 2 signal

U4 lgI4- (-fc) .U4 lgI4- (-fc).

00

00

5five

Тогда оптическа  плотность атомных паров в атомизаторе 4 равнаThen the optical density of atomic vapors in the atomizer 4 is equal to

D-i 4-U2-U,, где I - интенсивность ламп;D-i 4-U2-U ,, where I is the intensity of the lamps;

to - коэффициент атомного поглощени ;to is the atomic absorption coefficient;

С - концентраци  атомных паров; Ј - флуктуации светового сигнала; f - коэффициент неатомного (неее- C is the concentration of atomic vapors; Ј - fluctuations of the light signal; f is the non-atomic coefficient (its

лективного) поглощени . Таким образом, использование линии задержки и электронно-оптического затвора приводит к повышению точности измерений за счет исключени  вли ни  флуктуации световых сигналов в канале измерений (поглощенного излучени ), что эквивалентно использованию двух- лучевых систем, отличающихс  большой сложностью, особенно при работе при- бора с двум  источниками излучений.selective) absorption. Thus, the use of a delay line and an electron-optical shutter leads to an increase in the measurement accuracy by eliminating the influence of fluctuations of light signals in the measurement channel (absorbed radiation), which is equivalent to using two-beam systems that are very complex, especially when the device is operating. with two sources of radiation.

Claims (2)

1. Способ измерени  оптической1. Method of measuring optical плотности з режиме разделени  времени , при котором последовательно измер ют интенсивность световых импульсов в каналах поглощенного и непоглощенного излучени  от источника линейчатого или сплошного спектров и расчетным путем определ ют искомый результат, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, световые импульсы в канапе непОглощенного излучени  соответствующего источника дополнительно задерживают на врем , не меньшее времени их формировани  до установившегос  значени , при этом регистрацию сигнала в канале поглощенного излучени  ведут в течение выбранной задержки, после чего канал поглощенного излучени  отключают и ведут регистрацию сигнала в канале непоглощенного излучени , причем врем  регистрации устанавливают не меньше времени формировани  упом нутых световых импульсов до установившегос  значени  и не больше времени их длительности.time separation mode, in which the intensity of light pulses in the channels of absorbed and unabsorbed radiation from a line or continuous source is measured successively and the result is obtained by calculation, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, the light pulses in the canopy of an unabsorbed radiation of the corresponding source is additionally delayed by the time, not less than the time of their formation until the steady-state value, and the registration of the signal in the channel ogloschennogo irradiation is carried out for the selected delay, after which the absorbed radiation channel disconnect signal and are registered in the channel unabsorbed radiation, wherein the time registration set not less than the time of forming said light pulses to steady values and their longer duration. 2. Устройство дл  измерени  оптической плотности, содержащее источники линейчатого и сплошного спектров, измерительный канал, включающий атомизатор и монохроматор, и канал сравнени , причем на выходе каналов установлены фотоприемник, соединенный с системой регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в устройство введен светоделитель, установленный на входе опорного и измерительного каналов , в опорном канале дополнительно установлена оптическа  лини  задержки светового излучени , а между атомизатором и выходом оптической системы - электронно-оптический затвор, управл ющий вход которого св зан с одним из выходов системы регистрации.2. A device for measuring optical density, containing sources of line and continuous spectra, a measuring channel including an atomizer and a monochromator, and a comparison channel, with a photodetector installed at the output of the channels, which, in order to improve the measurement accuracy, A beam splitter is installed in the device; it is installed at the input of the reference and measuring channels, an optical delay line of light radiation is additionally installed in the reference channel, and between the atomizer and the output of the optical system is an electron-optical shutter, the control input of which is connected to one of the outputs of the recording system. «o“O eoeo
SU884378850A 1988-02-16 1988-02-16 Method and apparatus for measuring optical density SU1555624A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884378850A SU1555624A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Method and apparatus for measuring optical density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884378850A SU1555624A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Method and apparatus for measuring optical density

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1555624A1 true SU1555624A1 (en) 1990-04-07

Family

ID=21355828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884378850A SU1555624A1 (en) 1988-02-16 1988-02-16 Method and apparatus for measuring optical density

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1555624A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 705276, кл. G 01 J 3/42, 1978. Атомч,о-абсорбционный спектрометр фирмы Перкин-Эльтер модели 5000 (фирма Perkin-Elmer, US, 1982, инструкци по эксплуатации), *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3820901A (en) Measurement of concentrations of components of a gaseous mixture
Parker et al. Simultaneous, time-resolved measurements of OH and HO 2 radicals by coupling of high repetition rate LIF and cw-CRDS techniques to a laser photolysis reactor and its application to the photolysis of H 2 O 2
SU1555624A1 (en) Method and apparatus for measuring optical density
CN211905077U (en) Atomic absorption, fluorescence and emission spectrum simultaneous measurement analysis detection system
EP0285170A3 (en) Fluorescence analyzer
US4660977A (en) Synchronous wavelength drive and data acquisition conversion for a sequential spectrophotometer
CN111257256A (en) Atomic absorption, fluorescence and emission spectrum simultaneous measurement analysis detection system and method
CA2201241C (en) Optogalvanic spectroscopy with phase independent detection
JPS5757241A (en) Zeeman atomic absorption photometer
SU1643952A1 (en) Method for determination of low-frequency noise of pulse light source
JPS6154168B2 (en)
FR2311304A1 (en) Blood testing apparatus measuring time sedimentation rate - uses photographic emulsion and light source controlled by timer
Bazan et al. The ATLAS liquid argon calorimeter read-out system
SU905657A1 (en) Pulse photometer
JPS57111457A (en) Voltage measuring device using electron beam
SU918826A1 (en) Moisture meter
SU947651A1 (en) Spectrophotometer
JPS58225345A (en) Method for analyzing gas
SU626399A1 (en) Device for measuring adsorption on suspension particles
RU1831673C (en) Method of quantitative analysis of liquids compositions and device for its realization
SU671523A1 (en) Device for measuring count losses in ionizing irradiation spectrometer
JPS5676027A (en) Faulty point detection system for optical fiber
SU696615A1 (en) Device for checking the fidelity of regenerator of intermideate station in the system with pulse-code modulator
SU928205A1 (en) Gas analyzer
RU1782118C (en) Adsorption method of determination of concentration of substances