SU208297A1

SU208297A1 - SPECTROPHOTOMETER

Info

Publication number: SU208297A1
Application number: SU1092819A
Authority: SU
Original assignee: Г. Б. Бегунова, Д. Доброхотова, Л. Н. Дроздов Тихомиров, Т. Н. Зубарев, Ю. Г. Козлов, А. Э. Кореневский , Б. И. Шитиков

Description

В известных приборах дл измерени спектра поглощени используют сравнительно медленное измерительное сканирование спектра и непрерывное измерение величины пропускани на текущей длине волны с помощью оптико-механического или электромеханического уравнивани сигналов, прошедших через образец и эталон. Увеличение точности регистрации (исключение случайных ошибок) на таких приборах достигаетс путем увеличени посто нной времени усилителей, причем выигрыш в точности в k раз требует уменьшени скорости сканировани в k раз.In the known instruments for measuring the absorption spectrum, a relatively slow measurement spectrum scanning and continuous measurement of the transmittance at the current wavelength using optical-mechanical or electromechanical equalization of the signals transmitted through the sample and the reference are used. An increase in the registration accuracy (exclusion of random errors) on such devices is achieved by increasing the constant time of the amplifiers, and the gain in accuracy by k times requires a decrease in the scanning speed by k times.

Предлагаемый спектрофотометр позвол ет проводить измерение величины пропускани с произвольной заданной точностью в точках спектра, разделенных заданным регулируемым спектральным интервалом. Дл этого он снабжен устройством дл дискретного сканировани спектра и счетно-решающее устройство , осуществл ющее математическую обработку результатов измерений и вырабатывающее исполнительные сигналы, управл ющие устройством сканировани и механизмом раскрыти щелей.The proposed spectrophotometer allows measurement of the transmittance with an arbitrary predetermined accuracy at points in the spectrum separated by a predetermined controlled spectral interval. To do this, it is equipped with a device for discrete scanning of the spectrum and a counting device that performs mathematical processing of the measurement results and generates executive signals that control the scanning device and the slot opening mechanism.

На чертеже изображена функциональна схема предлагаемого спектрофотометра.The drawing shows a functional diagram of the proposed spectrophotometer.

Пройд автоколлимационную схему монохроматора (зеркало 6, параболическое зеркало 7, призму 8 и зеркало Литтрова 9} монохроматическое излучение попадает на выходнуюPass the monochromator autocollimation scheme (mirror 6, parabolic mirror 7, prism 8 and Litter’s mirror 9} monochromatic radiation falls on the output

щель JO, изображение которой передаетс зеркалами 11 к 12 в плоскости кюветы 13 образца и кюветы 14 эталона с помощью раздвоител светового пучка, состо щего из плоских зеркал 15 и плоских зеркальных секторовa JO slot, the image of which is transmitted by mirrors 11 to 12 in the plane of the sample cuvette 13 and the reference cuvette 14 by means of a splitter of a light beam consisting of flat mirrors 15 and flat mirror sectors

16. Зеркальные сектора синфазно вращаютс от электродвигател 17 через сельсины-датчики 18 и сельсины-приемники 19. Таким образом обеспечиваетс попеременное прохождение излучени через каналы сравнени .16. The mirror sectors rotate in phase from the electric motor 17 through the selsyns sensors 18 and the selsyns receivers 19. In this way, the radiation passes alternately through the comparison channels.

Излучение, прошедшее эталонный и исследуемый образцы и сконцентрированное зеркалом 20, попадает на приемную площадку болометра 21. Сигналы от болометра, усиленные усилителем 22 преобразователем напр жени 23 преобразуютс в цифровой код и поступают в арифметическое устройство 24, где производитс их обработка. Результаты обработки записываютс на магнитном барабане 25.The radiation transmitted through the reference and test samples and concentrated by the mirror 20 is transmitted to the receiving platform of the bolometer 21. The signals from the bolometer, amplified by the amplifier 22 by the voltage converter 23, are converted into a digital code and fed to the arithmetic unit 24, where they are processed. Processing results are recorded on magnetic drum 25.

Исследование спектра заключаетс в повторении элементарных циклов, в процессе которых осуществл етс многократное измерение интенсивности сигнала от образца и от эталона с последующим вычитанием из полул в обоих каналах и определением отношени интенсивности сигнала образца к интенсивности сигнала эталона. При выиолнении заданного числа циклов вырабатываетс исполнительный сигнал, поступающий в устройство дл дискретного сканировани , и прибор переходит к измерени м в следующей точке спектрального интервала.Spectrum research consists in the repetition of elementary cycles, during which multiple measurements of the signal intensity from the sample and from the standard are performed, followed by subtraction from the half-channels in both channels and determining the ratio of the signal intensity of the sample to the signal intensity of the standard. When a given number of cycles is reached, an executive signal is generated, which enters the device for discrete scanning, and the instrument proceeds to measurements at the next point in the spectral interval.

Дискретное сканирование осуществл етс путем поворота зеркала Литтрова 9 шаговым двигателем 26, движение от которого через кинематическую передачу 27 передаетс на поворотный сектор 28 с установленным на нем зеркалом. Дискретное изменение ширины входной 5 и выходной 10 щелей монохроматора производитс шаговым двигателем 29 через кинематическую передачу 30 и клин 31. Оба. шаговых двигател приводит в действие управл ющее устройство 32 через соответствующие электронные блоки 33 и 34, осуществл ющие последовательную коммутацию обмоток шаговых двигателей.The discrete scanning is performed by rotating the Littrov 9 mirror with the stepper motor 26, the movement of which is transmitted through the kinematic transmission 27 to the rotary sector 28 with the mirror mounted on it. A discrete change in the width of the input 5 and output 10 slits of the monochromator is made by the stepper motor 29 through the kinematic transmission 30 and the wedge 31. Both. The stepper motors actuates the control device 32 through the corresponding electronic units 33 and 34, sequentially switching the windings of the stepping motors.

Последовательность и характер действий спектрофотометра определ етс программой, заложенной в запоминающем устройстве на магнитном барабане 25. Программы ввод т в запоминающее устройство с перфоленты с помощью блока 35 цифрового ввода и вывода информации. Выполнение всех действий по заданным программам осуществл етс автоматически с помощью управл ющего устройства 32.The sequence and nature of the actions of the spectrophotometer is determined by a program embedded in a storage device on a magnetic drum 25. Programs are entered into a storage device from a punched tape using a block 35 of digital input and output. All actions on the set programs are carried out automatically with the help of the control device 32.

После завершени измерени спектра поглощени производитс математическа обработка результатов. Универсальна система команд позвол ет вести обработку по любому алгоритму, дл программы которого достаточен данный объем запоминающего устройства .After the measurement of the absorption spectrum is completed, the results are mathematically processed. The universal command system allows processing by any algorithm for which the program has a sufficient amount of storage.

Результаты математической обработки измерений вывод тс блоком 35 на перфоленту, а также в цифровом виде.The results of mathematical processing of measurements are output by block 35 on punched tape, as well as in digital form.

Те же результаты молшо наблюдать в графическом виде на экране осциллографа 36.The same results can be observed graphically on the oscilloscope screen 36.

Режим работы прибора задаетс с пульта управлени 37. Питание всего комплекса осуществл етс от блока 38.The mode of operation of the device is set from the control panel 37. The entire complex is powered from block 38.

В спектрофотометре кюветное отделение размещено между монохроматором и приемником излучени , что позвол ет существенно увеличить интенсивность источника излучени , не создава опасности заметного нагрева образца .In the spectrophotometer, the cuvette compartment is located between the monochromator and the radiation receiver, which allows a significant increase in the intensity of the radiation source without creating the danger of noticeable heating of the sample.

Спектрофотометр может быть использованSpectrophotometer can be used

дл качественного и количественного анализаfor qualitative and quantitative analysis

химических соединений, исследовани структуры молекул, измерени физико-химическихchemical compounds, molecular structure studies, physicochemical measurements

параметров молекул и т. п.molecular parameters, etc.

Предмет изобретени Subject invention

Спектрофотометр, содержащий источник излучени , монохроматор, переключатель световых пучков, механизмы раскрыти щелей и сканировани спектра и приемник излучени , отличающийс тем, что, с целью оптимизации процессов измерени путем разбивки процесса на конечное число повтор ющихс элементарных циклов и статистической обработки результатов каждого цикла, он снабжен устройством дл дискретного сканировани спектра и осуществл ющим математическую обработку результатов счетно-решающим устройством , исполнительные сигналы которого управл ют устройством сканировани спектра и механизмом раскрыти щелей.A spectrophotometer containing a radiation source, a monochromator, a switch of light beams, slot opening and spectral scanning mechanisms and a radiation receiver, characterized in that, in order to optimize measurement processes by dividing the process into a finite number of repetitive elementary cycles and statistical processing of the results of each cycle, it equipped with a device for discrete scanning of the spectrum and performing a mathematical processing of the results of a computing device, the executive signals of which controls the spectral scanning device and the slot opening mechanism.