SU402751A1

SU402751A1 - POLYCHROMATOR

Info

Publication number: SU402751A1
Application number: SU1728060A
Authority: SU
Inventors: Е. И. Алешко В. А. Новоселов
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1973-10-19

Description

1one

Изобретение относитс к многоканальным спектральным приборам (квантометрам) с вогнутой дифракционной решеткой и может быть применено при разработке многопрограммных спектральных приборов или установой дл решени различных спектроскопических задач.The invention relates to multichannel spectral instruments (quantometers) with a concave diffraction grating and can be used in the development of multi-program spectral instruments or set to solve various spectroscopic problems.

Известен полихроматор, содержаш,ий рычаги , механизмы перемещени ш,елей и размеш ,енные на круге Роуланда, входную щель, вогнутую дифракционную решетку, выходные щели, приемники излучени .A polychromator is known, containing levers, mechanisms for moving w, spruce and placed on the Rowland circle, entrance slit, concave diffraction grating, exit slits, radiation receivers.

В известных квантометрах с вогнутой дифракционной решеткой полихроматоры не имеют устройств плавной подвижки выходных щелей по кругу Роуланда (фокальной поверхности ), и аналитические программы устанавливаютс высококвалифицированными специалистами-настройщиками вручную с помощью специальных юстировочных приспособлений .In the well-known quantometers with a concave diffraction grating, polychromators do not have devices for smoothly moving the output slits around the Rowland circle (focal surface), and the analytical programs are set up by highly skilled tuning specialists manually using special alignment tools.

Резкое увеличение числа каналов квантометра (до 30-60 каналов) с целью установки посто нных аналитичеСких программ целесообразно только при анализе материалов, которые мало измен ютс по своему количественному и фазовому составу, например металлов и сплавов. Однако в этом случае нет возможности выбора аналитических спектральных линий химических элементов, что A sharp increase in the number of channels of a quantometer (up to 30-60 channels) in order to install permanent analytical programs is advisable only when analyzing materials that vary little in their quantitative and phase composition, such as metals and alloys. However, in this case there is no possibility of choosing analytical spectral lines of chemical elements, which

приводит часто к снижению точности анализа , а также к потер м информации об анализируемом веществе.often leads to a decrease in the accuracy of the analysis, as well as to a loss of information about the substance being analyzed.

Квантометры с посто нными аналитическими программами непригодны дл анализа продуктов производства особо чистых химических соединений, например двуокиси кремни , а также материалов с резко измен ющимс фазовым и количественным составом, так как в этом случае необходимо иметь возможность свободного и быстрого выбора подход щих аналитических спектральных линий.Quantometers with constant analytical programs are unsuitable for analyzing the products of the production of highly pure chemical compounds, such as silicon dioxide, as well as materials with rapidly varying phase and quantitative composition, since in this case it is necessary to be able to freely and quickly select suitable analytical spectral lines.

Цель изобретени - сокращение времени установки выходных щелей на спектральные линии.The purpose of the invention is to reduce the installation time of the output slits on the spectral lines.

Дл этого в нредлагаемом полихроматоре кажда выходна щель шарнирно закреплена на первом рычаге, второй конец которого св зан с механизмом, обеснечивающим передвижение выходной щели по кругу Роуланда , например, с черв чной парой, и л естко закреплена на втором рычаге, обеспечивающим одновременно с передвижением щели по кругу Роуланда разворот щели таким образом , чтобы нормаль к плоскости выходной щели проходила через центр рещетки, на другом конце второго рычага выполнена прорезь , вход ща в зацепление с пальцем третьего рычага, св занного с механизмом, разворачивающим третий рычаг вокруг центра круга Роуланда, при этом скорости вращени первого и третьего рычагов св заны следующей зависимостью:To do this, in the proposed polychromator, each exit slit is hinged on the first lever, the second end of which is connected to a mechanism that provides for the movement of the exit slit in a Rowland circle, for example, a worm pair, and is firmly fixed on the second lever, providing simultaneously with the slit movement in the Rowland circle, turn the slit so that the normal to the plane of the exit slit passes through the center of the grid, at the other end of the second lever a slot is made that engages with the finger of the third lever, Associated with the mechanism that unwraps the third lever around the center of the Rowland circle, while the rotational speeds of the first and third levers are related by the following relationship:

8 Arc sin ( sin р) -f р,8 arc sin (sin p) -f p,

где 6 - угол между нормалью к решетке и третьим рычагом;where 6 is the angle between the normal to the lattice and the third lever;

R - радиус круга Роуланда (длина первого рычага);R is the radius of the Rowland circle (the length of the first lever);

а -длина третьего рычага;a is the length of the third lever;

Р - угол дифракции.P is the diffraction angle.

На чертеже изображена оптико-механическа система предлагаемого полихроматора.The drawing shows the optical-mechanical system of the proposed polychromator.

Полихроматор содержит источник 1 света, а входна щель 2, выходные щели 3 с приемниками 4 излучени и вогнута дифракционна решетка 5 размещены на круге Роуланда радиусом R. Рычаг 6, на котором шарнирно закреплена выходна щель 3, жестко закреплен на колесе черв чной пары 7, рычаг 8 одним концом жестко закреплен на колесе черв чной пары 9, а другим посредством пальца 10 входит в зацепление с рычагом 11, имеющим на одном конце прорезь 12, а на другом конце жестко закреплена выходна щель 4. Колеса черв чных пар 9 и 7 сид т на общей оси 13. Черв ки черв чных пар 9 и 7 соединены между собой посредством редуктора 14, который имеет вал с руко ткой 15, расположенной на панели управлени прибором . Количество устройств дл подвижки щелей определ етс числом каналов (выходных щелей) полихроматора, а также длиной фокальной поверхности 16.The polychromator contains a source of light 1, and the entrance slit 2, the output slit 3 with 4 radiation receivers and a concave diffraction grating 5 are placed on a Rowland circle of radius R. The lever 6, on which the output slit 3 is hinged, is rigidly fixed on the wheel of the worm pair 7, the lever 8 at one end is rigidly fixed on the wheel of the worm pair 9, and the other through the finger 10 engages with the lever 11, which has a slot 12 at one end, and the output slit 4 is firmly fixed at the other end. Wheels of worm pairs 9 and 7 seat t on a common axis 13. Wormworm worm hv x pairs 7 and 9 are interconnected by a gear 14 which has a shaft with a handle 15, located on the control panel of the appliance. The number of devices for moving slits is determined by the number of channels (output slits) of the polychromator, as well as the length of the focal surface 16.

Полихроматор работает следующим образом .Polychromator works as follows.

Свет от источника 1 излучени , проход входную щель 2, расход щимс пучком падает на дифракционную решетку 5, котора разлагает его в спектр по длинам волн и фокусирует по кругу Роуланда радиусом R г/2, где г - радиус кривизны решетки.The light from the radiation source 1, the entrance slit 2, is transmitted by a diverging beam to the diffraction grating 5, which decomposes it into a spectrum in wavelengths and focuses in a Rowland circle with radius R g / 2, where r is the grating curvature radius.

Дл установки выходной щели 3 на измер емую (аналитическую) спектральную линию вращают руко тку 15, от которой вращательное движение посредством черв чных пар 9 и 7 и редуктора 14 передаетс на рычаги 6 и 8, которые вращаютс с разнымиTo install the output slit 3 onto the measured (analytical) spectral line, rotate the knob 15, from which the rotational movement is transmitted via worm gear pairs 9 and 7 and gearbox 14 to the levers 6 and 8, which rotate with different

скорост ми вокруг общей оси 13. Скорости вращени рычагов выбирают из услови speeds around a common axis 13. The speeds of rotation of the levers are chosen from the condition

в Arc sin ( sin р) + Р.in Arc sin (sin p) + R.

При вращении рычаг 6 передвигает выходную щель 3 по кругу Роуланда (фокальной поверхности 16), а рычаг 8 посредством пальца 10, который скользит по прорези 12 рычага 11, разворачивает рычаг 11 с жестко закрепленной на нем выходной щелью 3 таким образом , чтобы нормаль к плоскости щели проходила через центр решетки. Отсчет длин волн производитс или по шкале длин волн, нанесенной на линейке, имитирующей фокальную плоскость 16, или по счетчику длин волн, который св зан посредством редуктора с руко ткой 15.When rotating, the lever 6 moves the exit slit 3 in the Rowland circle (focal surface 16), and the lever 8 uses a finger 10, which slides along the slit 12 of the lever 11, turns the lever 11 with the output slit 3 rigidly fixed on it so that the normal to the plane the slit passed through the center of the lattice. The wavelength is read either on the wavelength scale printed on the ruler imitating the focal plane 16, or on a wavelength counter, which is connected by means of a reducer to the handle 15.

Предмет изобретени Subject invention

Полихроматор, содержащий рычаг, механизмы перемещени щелей и размещенные на круге Роуланда, входную щель, вогнутую дифракционную решетку, выходные щели,The polychromator containing the lever, the mechanisms for moving the slits and placed on the Rowland circle, the entrance slit, the concave diffraction grating, the output slits,

приемники излучени , отличающийс тем, что, с целью сокращени времени установки выходных щелей на спектральные линии, кажда выходна щель шарнирно закреплена на первом рычаге, второй конец которого св занradiation receivers, characterized in that, in order to reduce the time of installation of the output slits on the spectral lines, each exit slit is hinged on the first lever, the second end of which is connected

с механизмом, обеспечивающим передвижение выходной щели по кругу Роуланда например , с черв чной парой, и жестко закреплена на втором рычаге, обеспечивающим одновременно с передвижением щели по кругуwith a mechanism that provides for the movement of the exit slit in a Rowland circle, for example, with a screw pair, and is rigidly fixed on the second lever, providing simultaneously with the slit movement in a circle

Роуланда разворот щели таким образом, чтобы нормаль к плоскости выходной щели проходила через центр решетки, на другом конце второго рычага выполнена прорезь, вход ща в зацепление с пальцем третьего рычага, св занного .с механизмом, разворачивающим третий рычаг вокруг центра круга Роуланда, при этом скорости вращени первого и третьего рычагов св заны следующей зависимостью:Rowland reversal of the slit so that the normal to the plane of the exit slit passes through the center of the lattice, at the other end of the second lever a slot is made that engages with the finger of the third lever connected with the mechanism that unfolds the third lever around the center of the Rowland circle, while the speeds of rotation of the first and third levers are related by the following relationship:

в Arc sin ( sin Р) + Р.in Arc sin (sin P) + R.

а - длина третьего рычага;a is the length of the third lever;

Р - угол дифракции.P is the diffraction angle.