SU591047A1 - Aerosol spectrometer - Google Patents

Aerosol spectrometer Download PDF

Info

Publication number
SU591047A1
SU591047A1 SU752191141A SU2191141A SU591047A1 SU 591047 A1 SU591047 A1 SU 591047A1 SU 752191141 A SU752191141 A SU 752191141A SU 2191141 A SU2191141 A SU 2191141A SU 591047 A1 SU591047 A1 SU 591047A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light beam
light
scattered
diameter
lens
Prior art date
Application number
SU752191141A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Быковский
В.И. Калечиц
Э.А. Маныкин
И.Е. Нахутин
П.П. Полуэктов
Ю.Г. Рубежный
И.П. Сипайло
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6575
Московский Инженерно-Физический Институт
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 Предприятие П/Я Р-6575, Московский Инженерно-Физический Институт filed Critical Предприятие П/Я Р-6575
Priority to SU752191141A priority Critical patent/SU591047A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU591047A1 publication Critical patent/SU591047A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

(54) СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ АЭРОЗОЛЕЙ(54) SPECTROMETER FOR AEROSOLS

Изобретение относитс  к оптическим устройствам дл  исследовани  рассе ни  света на малые углы и может .быть использовано в лазерных спектрометрах аэрозолей .The invention relates to optical devices for studying light scattering at small angles and can be used in aerosol laser spectrometers.

Известен аэрозольный спектрометр, содержащий камеру, щели дл  поступлени  анализируемой среды, источник оптического излучени , линзу, фотодетектор, пол ризаторы и поглотитель света 1.An aerosol spectrometer is known that includes a camera, slits for the entry of the analyzed medium, an optical radiation source, a lens, a photodetector, polarizers, and a light absorber 1.

Недостатком его  вл етс  пониженна  точность измерений.Its disadvantage is reduced measurement accuracy.

Известен спектрометр аэрозолей, pai6oтающий на принципе регистрации рассе нного света под малыми углами 2.The aerosol spectrometer is known, which is based on the principle of recording scattered light at low angles 2.

Недостатком его  вл етс  повышенна  погрешность измерений, обусловленна  наличием паразитного фона рассе нного излучени . Its disadvantage is the increased measurement error due to the presence of spurious background scattered radiation.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  лазерный спек1рометр аэрозолей, использующий оптическое устройство дл  исследовани  рассе ни  света на малые углы 3.The closest technical solution to the invention is an aerosol laser spectrometer using an optical device for studying light scattering at small angles 3.

Это устройство состоит из Не-Ne лазера , инжекционного сопла дл  ввода аэрозолей в лазерный луч, световой ловушки, фотоприемника, зеркала с отверстием, расположенного под углом 45° к главной оптической оси системы, линз и диафрагм.This device consists of a He-Ne laser, an injection nozzle for injecting aerosols into a laser beam, a light trap, a photodetector, a mirror with a hole at an angle of 45 ° to the main optical axis of the system, lenses and apertures.

Недостатком этого спектрометра  вл етс  отсутствие системы дл  эффективного устранени  паразитного рассе ни  на оптических элементах и стенках устройства.The disadvantage of this spectrometer is the lack of a system for effectively eliminating parasitic scattering on the optical elements and the walls of the device.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности измерений малых импульсов света, рассе нного на малые углы относительно главной оптической оси системы, путем исключени  фона паразитного рассе ни  на элементах оптической схемы.The aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of measurements of small pulses of light scattered at small angles relative to the main optical axis of the system, by eliminating the background of parasitic scattering on the elements of the optical circuit.

Claims (3)

Это достигаетс  тем, что за устройством дл  разделени  светового пучка, прошедшего через измерительный объем, на основной и рассе нный установлена линза, в фокусе которой находитс  измерительный объем, формирующа  свет, рассе нный в измерительном объеме от паразитного рассе ни  на различных элементах оптической схемы, а за ней установлено не менее одного экрана, выполненного в виде прозрачной пластины с непрозрачным кругом по центру. Диаметр круга меньше диаметра пучка направленного излучени . Центральна  часть экранов предназначена дл  поглощени  паразитного рассе ни . Каждый из экранов находитс  в следующем интервале рассто ний от формирующей линзы: «, - {9,-1)ТГ-;) ( 9,-1)() рассто ние от /-го элемента,  вгде ui л ющегос  источником паразитного рассе ни , до формирующей линзы; параметр f-ro элемента системы, равный , / параметр устройства дл  разделени  светового пучка, рав„ d ныи -уг-; коэффициент, учитывающий рассе ние иа кра х экранов (найден экспериментально), равный 0,88-0,92; d - диаметр отверсти  в устройстве дл  разделени  светового пучка; D - максимальный диаметр светового пучка рассе нного света, падающий на устройство дл  разделени  светового пучка; F - фокусное рассто ние формирующей линзы. На чертеже приведена принципиальна  схема предлагаемого спектрометра. Спектрометр содержит Не-Ne дазер 1, линзы 2-5, диафрагмы 6 и 7, инжекционное сопло 8, устройство 9 дл  разделени  светового пучка, прошедщего через измерительный объем, на основной и рассе нный , световую ловущку 10, прозрачные пластикы с непрозрачным кругом в центре дл  задержани  паразитного рассе ни  и фотоэлектронный умножитель 14. Спектрометр работает следующим образом . Излучение Не-iNe лазера фокусируетс  линзой 2 на точечную диафрагму 6 (диаметром 40 мкм), отсекающую свет, рассе нный на элементах лазера, и попадает на линзу 3, фокусирующую его на измерительный объем, после которого световой пучок попадает в устройство дл  разделени  светового пучка на основной и рассе нный в направлении малых углов. Последний попадает на формирующую линзу 4, котора  преобразует свет, рассе нный на аэрозольной частице, в параллельный пучок , который проходит через систему стекл нных пластин 11-.13 с непрозрачным кругом в центре и фокусируетс  линзой 5 на вход фотоэлектронного умножител . Паразитный свет поглощаетс  пластинами II -13, .а основной лазерный луч через отверстие в устройстве 9 дл  разделени  светового пучка попадает в световую ловущку 10. В процессе работы со спектром вы влена его эффективность по ликвидации фона засветки от паразитного рассе ни , который был снижен до уровн  собственных шумов ФЭУ. Регистраци  импульсов рассе нного света, выполненна  с помощью спектрометра, позволила снизить нижний предел измер емых частиц до 0,09 мкм, а разрещающую спосо|бность увеличить до 12 Ad Формула изобретени  Спектрометр дл  аэрозолей, содержащий источник направленного излучени , систему фокусирующих линз и диафрагм, инжекционное сопло, устройство дл  разделени  светового пучка, прощедшего измерительный объем, на основной и рассе нный , световую ловущку, формирователь рассе нного потока лучей и фотоприемник, отличающийс  тем, что, с целью исключени  фона паразитного рассе ни , формирователь рассе нного потока лучей выполнен в виде формирующей линзы, в фокусе которой расположен измерительный объем, а за формирующей линзой в направлении распространени  рассе нного светоBQiro потока установлено не менее одного экрана, выполненного в виде прозрачной пластины с непрозрачным кругом по центру , диаметр которого меньще диаметра иу.чка направленного излучени , причем прозрачные пластины установлены в следующем интервале рассто ний от формирующей линзы: ( б,- 19,-1)/Г-Щ где ui - :рассто гние от г-го элемента,  вл ющегос  источником па.разитио по .рассе ни , до формирующей линзы; параметр t-ro элемента, равный 1 . параметр устройства дл  разде лени  светового пучка, равd ныи диаметр отверсти  в устройстве дл  разделени  светового пучка; максимальный диаметр светового пучка, падающий на устройство дл  разделени  светового пучка; фокусное рассто ние формирующей линзы. экспериментальный коэффициент, равный 0,88-0,92. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: , 1. Патент США № 3564263, кл. , 1973. This is achieved by the fact that behind the device for dividing the light beam passing through the measuring volume into the primary and diffused lens installed, the focus of which is the measuring volume that forms the light scattered in the measuring volume from the parasitic scattering on different elements of the optical circuit, and behind it is installed at least one screen, made in the form of a transparent plate with an opaque circle in the center. The diameter of the circle is smaller than the diameter of the beam of directional radiation. The central part of the screens is designed to absorb parasitic scatter. Each of the screens is in the following interval of distances from the forming lens: ", - {9, -1) TG-;) (9, -1) () the distance from the / -th element, where ui is the source of the parasitic scattering before forming lens; The f-ro parameter of the system element, equal to, / the parameter of the device for dividing the light beam, is equal to d d-ang; the coefficient taking into account the scattering of the edges of the screens (found experimentally), equal to 0.88-0.92; d is the diameter of the hole in the device for separating the light beam; D is the maximum diameter of the scattered light beam incident on the device for separating the light beam; F is the focal length of the forming lens. The drawing shows a schematic diagram of the proposed spectrometer. The spectrometer contains He-Ne daser 1, lenses 2-5, diaphragms 6 and 7, injection nozzle 8, a device 9 for dividing a light beam passing through the measuring volume into the main and diffuse light trap 10, transparent plastics with an opaque circle in the center for the delay of parasitic scattering and the photomultiplier 14. The spectrometer operates as follows. The radiation of a non-iNe laser is focused by a lens 2 onto a pinhole 6 (40 µm in diameter), which cuts off the light scattered on the laser elements, and hits the lens 3, which focuses it on the measuring volume, after which the light beam enters the device for separating the light beam on the main and scattered in the direction of small angles. The latter hits the forming lens 4, which converts the light scattered on the aerosol particle, into a parallel beam, which passes through a system of glass plates 11-.13 with an opaque circle in the center and is focused by the lens 5 to the entrance of the photomultiplier. The parasitic light is absorbed by the plates II -13, and the main laser beam through the hole in the device 9 for separating the light beam enters the light trap 10. In the process of working with the spectrum, its efficiency in eliminating background illumination from the parasitic scattering has been reduced, which was reduced to self-noise level of PMT. Detection of scattered light pulses, made with a spectrometer, reduced the lower limit of the measured particles to 0.09 µm and increased the resolution to 12 Ad The invention The spectrometer for aerosols, containing a source of directional radiation, a system of focusing lenses and diaphragms, an injection nozzle, a device for dividing the light beam, which passed the measuring volume, into the main and diffuse light trap, a scattered light beam shaper and a photodetector, characterized in that switching off the background of parasitic scattering, the shaper of the scattered beam of rays is made in the form of a forming lens, the focus of which is the measuring volume, and behind the forming lens in the direction of propagation of the scattered light BQiro flow at least one screen, made in the form of a transparent plate with an opaque circle on a center whose diameter is smaller than the diameter of the beam of directional radiation, and the transparent plates are installed in the following interval of distances from the forming lens: (b, - 19, -1) / G – S where ui is: gnie hundred of the i-th element is yuschegos pa.razitio source of audio .rasse before imaging lens; the t-ro parameter of the element is 1. the parameter of the device for dividing the light beam, equal to the diameter of the hole in the device for dividing the light beam; a maximum diameter of the light beam incident on the device for separating the light beam; focal length of the forming lens. experimental coefficient equal to 0.88-0.92. Sources of information taken into account in the examination: 1. US Patent No. 3564263, cl. 1973. 2.Патент США № 3835.15, кл. 250-218, 1974. 2. US patent number 3835.15, cl. 250-218,1974. 3.«Staub Reintalt Luft, V, 30, № 6, p. , 1970 (прототип). .-ff у|. ucHcbriii лазерный PaccefHHf ju cfsin apJ.sumнып сЗет лич3. “Staub Reintalt Luft, V, 30, No. 6, p. 1970 (prototype). .-ff y |. ucHcbriii laser paccefhhf ju cfsin apJ.sum ny szet lich
SU752191141A 1975-12-01 1975-12-01 Aerosol spectrometer SU591047A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752191141A SU591047A1 (en) 1975-12-01 1975-12-01 Aerosol spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752191141A SU591047A1 (en) 1975-12-01 1975-12-01 Aerosol spectrometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU591047A1 true SU591047A1 (en) 1982-01-07

Family

ID=20637801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752191141A SU591047A1 (en) 1975-12-01 1975-12-01 Aerosol spectrometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU591047A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108956402B (en) High-sensitivity dust concentration detection method with composite multi-photosensitive-area structure
US4802768A (en) Two light source reference system for a fluorometer
US4750837A (en) Fluorometer with reference light source
JP4594206B2 (en) Improved differential refractometer and measurement method for measuring refractive index differential
US3851169A (en) Apparatus for measuring aerosol particles
KR101857950B1 (en) High accuracy real-time particle counter
RU2006108798A (en) OPTICAL FLOW METER FOR MEASURING GAS AND LIQUID FLOW IN PIPELINES
KR20120013297A (en) Method and system for analysing solid particles in a medium
CN113804671A (en) High-sensitivity Raman spectrum detection system
CN110987736B (en) Aerosol particle spectrum and concentration measuring device and method
US6476910B1 (en) Light scattering apparatus and method for determining radiation exposure to plastic detectors
CN111795921A (en) Particle counter sensor beam homogenization and sharpening illumination system
CN112730180B (en) High-sensitivity dust particle counting sensor with double detectors
EP0241268A2 (en) Improved pulse light system fluorometer
JPH0843292A (en) Detector for measuring luminous intensity of scattered lightwith thin film of colloid-state medium
US4444500A (en) Device for measuring particles in a fluid
GB1298658A (en) Photometer for measuring total radiant energy at selected angles
JP2000230901A (en) Optical unit
RU2448340C1 (en) Method for optical detection of fluorescence and scattering signals of aerosol particles in stream and optical system for realising said method
SU591047A1 (en) Aerosol spectrometer
JPH05215664A (en) Method and device for detecting submicron particle
JPH03214038A (en) Instrument for measuring aerosol, dust and the like spreaded in the air
RU100636U1 (en) LIDAR SIGNAL RECORDING DEVICE
CN205003058U (en) High accuracy photoelectricity dust granule detection device
CN105115880B (en) High precision photoelectric dust granules detection device and detection method