SU868499A1 - Device for registering luminescence spectral line contours - Google Patents

Device for registering luminescence spectral line contours Download PDF

Info

Publication number
SU868499A1
SU868499A1 SU802873475A SU2873475A SU868499A1 SU 868499 A1 SU868499 A1 SU 868499A1 SU 802873475 A SU802873475 A SU 802873475A SU 2873475 A SU2873475 A SU 2873475A SU 868499 A1 SU868499 A1 SU 868499A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
optical
mirror
luminescence
scanning unit
monochromator
Prior art date
Application number
SU802873475A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Павлович Луцик
Лев Георгиевич Богатков
Юрий Алексеевич Скрипник
Любовь Берловна Шпайзман
Леонид Александрович Глазков
Original Assignee
Киевский технологический институт легкой промышленности
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 Киевский технологический институт легкой промышленности filed Critical Киевский технологический институт легкой промышленности
Priority to SU802873475A priority Critical patent/SU868499A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU868499A1 publication Critical patent/SU868499A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КОНТУРОВ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Изобретение относитс  к неразрушаю щему контролю фиаико-химических свойств материалов электром:агнитными колебани ми оптического диапазона и может быть использовано дл  регистрации контуров спектральных линий люминесценции каучуков, резин, гуммировочных покрытий, растворов и расплавов полимеров, а также других плас тических материалов с повышенной точностью . Известны устройства дл  регистрации контуров спектральных линий люминесценции , в которых используютс  дву лучевые схемы, содержацще -измерительный и сравнительный каналы |J. Недостатком этих устройств  вл етс  вли ние неизбежной неидентичности характеристик двух фотоприемников и,нестабильности их характеристик на точность воспроизведени  контура спектральных линий люминесценции . Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому  вл етс  двух-пучевое устройство с периодическим прерыванием световых потоков в измерительном и сравнительном каналах, содержащее ультрафиолетовый лазер, возбуждающий люминесцентный пучок, световод дл  фор мировани  и передачи этого пучка, светоделительную пластину, установленную на пути пучка, управл емые оптические затворы, установленные на пути измер емого и сравниваемого люминесцентных пучков, блок сканировани , монохроматор регистрации, размещенные в измерительном канале, зеркало, полупрозрачное зеркало - в сравнительном канале, приемник оптического излучени , выходом сдединенный через последовательно включенные логарифматор, избирательный усилитель частоты прерывани  с входом синхронного детектора , управл ющий вход которого соединен с противофазными выходами низкочастотного генератора частоты прерывани  и управл ющими входами оптических затворов, выход синхронного детектора подключен к самопишущему вольтметру, двигатель регистратора которого кинематически св зан с механическим приводом блока сканировани  2 . Недостаток данного устройства состоит в трудности регистрации малых отклонений контура спектральных линий , характеризующих структурные и химические изменени  состава контролируемого материала. Это обусловлено тем, что выходной сигнал известных устройств регистрации контуров спектральных линий люминесценции пропорционален абсолютным значени м интенсивностей спектральных излучений. Поэтому на фоне больших величин интенсивностей излучений трудно обнаружить их малые отклонени . Анализ контура спектральных линий люминесценции особенно усложн етс , если контролируемые отклонени  соизмеримы с погрешност ми измерений. Цель изобретени  - повьшение точности и чувствительности регистрации малых отклонений контура спектральны . линий люминесценции. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  регистрации кон туров спектральных линий люминесценции , содержащее ультрафиолетовьй лазер , возбуждающий люминесцентный пучок , световод дл  формировани  и передачи этого пучка, светоделительную пластинку, установленную на пути пуч ка, управл емые оптические затворы, установленную на пути измер емого и сравниваемого люминесцентных пучков, блок сканировани , монохроматор реги страции, размещенные в измерительном .канале, зеркало, полупрозрачное зеркало - в сравнительном канале, прием ник оптического излучени , выход которого соединен через последовательно включенные логарифматор, избирательный усилитель частоты прерывани  с входом синхронного детектора, управл ющий вход которого соединен с противофазными выходами низкочастотного генератора частоты прерывани  и управл ющими входами оптических затворов ,, выход синхронного детектора подключен к самопишущему вольтметру, двигатель регистратора которого кинематически св зан с механически приводом блока сканировани , введены 4 блок управлени , реверсивна  муфта, опический аттенюатор, реохорд, источник стабилизированного напр жени , соединенный с реохордом, подвижный контакт которого через реверсивную муфту кинематически св зан с блоком сканировани  и электрически соединен с управл ющим входом оптического аттенюатора , блок управлени , соединенный с двигателем регистратора самопишущего вольтметра и реверсивной муфтой, монохроматор фиксированной длины волны, расположенный между зеркалом и полупрозрачным зеркалом сравнительного канала. На фиг. 1 изображены параметры относительных отклонений интенсивностей реального и аппроксимирующего контуров спектров люминесценции; на фиг. 2 - функциональна  схема устройства . Функциональна  схема устройства содержит ультрафиолетовый лазер 1 посто нной длины волны, контролируемый материал 2, оптический световод 3, светоделительную пластинку 4, первьш управл емый оптический затвор 5, блок 6 сканировани , монохроматор 7 регистрации, полупрозрачное зеркало 8, приемник 9 оптического излучени , выходом соединенный через последовательно включенные логарифматор 10, избирательней усилитель 11 частоты прерывани  - с сигнальным входом синхронного детектора 12, управл ющий вход которого соединен с входами низкочастотного генератора 13 частоты прерывани . Выход синхронного детектора подключен к самопишущему вольтметру 14. Второй управл емый оптический затвор 15, оптический аттенюатор 16, зеркало 17, монохроматор 18 фиксированной волны расположены на пути сравнительного люминесцентного пучка. Реохорд 19 соединен с источником 20 стабилизированного напр жени , подвижный контакт реохорда через реверсивную муфту 21 кинематически св зан с механическим приводом блока 6 сканировани  и электрически соединен с управл ющим входом оптического аттенюатора 16. Противофазные выходы генератора 13подключены к. управл ющим входам оптических затворов 5 и 15, двигатель регистратора самопишущего вольтметра 14кинематически св зан с механическим приводом блока и блоком 22 управлени  с которым соединен управл ю щий вход реверсивной муфты 21. Устройство работает следующим образом . Непрерывный когерентный монохрома тический пучок посто нной интенсивности I о от ультрафиолетового лазера 1 посто нной длины волны направл етс  на контролируемый материал 2 В результате поглощени  лазерного излучени  контролируемым материалом возникает видимое свечение люминесценции с интенсивностью 1л (X) KX 1о где 1д ,IQ интенсивности люминесценции и возбу здающего лазерного излучени  соответственно; К - спектральный коэффициент преобразовани  лазерного излучени  в люминесцентное . Люминесцентное излучение воспринимаетс  световодом 3, с помощью которого люминесцентный пучок передает с  на светоделительную пластинку 4, где происходит расщепление этого пуч ка на измер емый и сравниваемый люминесцентные пучки, имеющие соответственно интенсивности 1 I, причем 1 и I2 ь одинаковой мере завис  от мощности исходноговозбуждающего излучени . Следовательно, л U) « -«-li) Кд где К . - коэффициент передачи световода 3. Полученные при расщеплении люминесцентного пучка измер емый и сравниваемый пучки направл ютс  по отдельным оптическим трактам к приемнику 9 оптического излучени . Измер емый пучок проходит управл  емьш затвор 5, блок 6 сканировани , монохроматор 7 регистрации, полупрозрачное зеркало 8 и воспринимаетс  приемником 9 оптического излучени . Блок 6 сканировани  выводит на выход ную щель монохроматора 7 регистраци различные участки исследуемого спектра люминесценции. Сравниваемьй люминесцентный пучок проходит второй управл емый оптический затвор 15, оптический аттенюатор 16, отражаетс  зеркалом 17, пропускаетс  монохроматором 18 посто нной длины волны, отражаетс  полупрозрачным зеркалом 8 и воспринимаетс  приемником 9 оптического излучени . 96 Работа управл емых оптических, затворов 5 и 15 регулируетс  противофазными импульсами низкочастотного генератора 13 частоты прерывани . В результате поочередного открьюани  оптических затворов 5 и 15, управл емых импульсами генератора 13, происходит поочередное прерывание измер емого и сравниваемого люминесцентных пучков , что приводит к формированию оптических радиоимпульсов со скважностью , равной двум: 1-3 у 1(1 -Sigr SinSi-t ), 1. 2 (1 - Sign SinSlt ), где Т - коэффициент пропускани  оптического аттенюатора 16 на средней длине Хср SI - кругова  частота прерывани . Сформированные оптические радиоимпульсы с интенсивност ми 1 и л проход т по соответствующим элементам измерительного и сравнительного оптических трактов. Сканирование измер емого люминесцентного пучка начинаетс  по команде блока 22 управлени  включением двигател  прот жки диаграммной ленты самопишущего вольтметра 14. Одновременно с движением диаграммной ленты начинаетс  перемещение щели блока сканировани  и подвижного контакта реохорда 19. При этом с помощью реверсив1ной муфты 21 обеспечиваетс  движение контакта реохорда в сторону увеличени  его выходного напр жени . С учетом этого интенсивность измер емого пучка на выходе монохроматора регистрации описываетс  соотношением s sinatb где С С XI- интенсивность линейно измен ющегос  -аппроксимирующего контура спектральных линий на участке левого ската. Интенсивность излучени  сравниваемого пучка на выходе монохроматора 18 фиксированной (средней) длины волны описываетс  соотношением 4 1 (1 - Sign Sinftt ) где L интенсивность люминесцентного излучени  на средней длине волны Д- ср Величина коэффициента пропускани  оптического аттенюатора 16 подчин етс  соотношению т.КрК„и где Кр - коэффициент пропорциональности , завис щий от положени  подвижного контакта реохорда (длины волны); коэффициент преобразовани  напр жени  в относительное измерение оптической плотности; напр жение питани  реохор да 19. С учетом величины коэффициента пропускани  Т оптического аттенюатора 16 интенсивность излучени  сравниваемого пучка равна (l- Sign Sinat ) Далее оптические радиоимпульсы {со скважностью, равной двум) измерительного и сравнительного каналов поочередно с помощью полупрозрачного зеркала 8 направл ютс  на приемник 9 оптического излучени , с помощью которого они преобразуютс  в электри ческие видеоимпульсы U, и 1/2: Ц- .U)(-J45ig-he Hfti), 2 2 I KpUpd-Sign Sin Sit) где d- коэф ициент преобразовани  о тических сигналов (радиоимпульсов ) в электрические при емником 9 оптичеёкого излуче ни  на средней длине волны Х Напр жени  Ц и U 2 с выхода прием ника оптического излучени  поступают на вход логарифмического преобразовател  10, где подвергаютс  функцио  нальному преобразованию в напр жени  1)4 соответственно: U,5EH(U,)-:sev,).-J-,a) ( J --5Evi(U2)-SEvi,- K KpUpt-i-Sign sinSltl где S - крутизна логарифмического преобразовател  10. Избирательным усилителем 11 частоты прерывани  выдеп етс  переменна  составл юща  напр жени  0, про порциональна  огибающей видеоимпульсов (разности логарифмов амплитуд радиоимпульс .. 0 K,(gv, УЗ- Вии) - -T T -t --. где К - коэффициент усилени  избирательного усилител  1. Усиленное напр жение U,- синхронно детектируетс  синхронным детектором 12 на выходе которого получают посто нное напр жение U,: 2: 3 KgRpUo «2 где К - коэффициент выпр млени  синхронного детектора 12. Так как скорость нарастани  интенсивностей , (Д,) от длины волны и коэффициента пропускани  Т оптического аттеипоатора 16 одинаковы, причем I . (Д.) стремитс  к I л на участке левого ската аппроксимирующего контура (фиг. I), то L SaV oz С учетом этого соотношени  выходное напр жение U синхронного детектора 12 равно Ug -TI(Из услови  равенства абсолютных величин энергий реального и аппроксимирующего контуров спектральных линий люминесценции регистрируемые относительные отклонени  значительно меньше единицы ЗГ(Х)« то выходное напр жение U равно Ug ГчШТаким оора.зом, самопишущий вольтметр 14 регистрирует напр жение, пропорциональное относительному отклонению параметров контура, в частности T/f (Х)(Т.е. регистрируетс  степень отклонени  реального контура спектральных линий от аппроксимирующего на участке левого ската трапеции. При выходе на плоский участок аппроксимирующего контура по команде блока 22 управлени  с помощью муфты 21 останавливаетс  подвижный контакт реохорда 19 и процесс сканировани  люминесцентного излучени  продолжаетс  при посто нном значении коэффициента пропускани  оптического аттенюатора 16. В этом режиме работы устройства интенсивность излучени  измерительного канала Ig )JC +siHn5in5it), 9 ) параметру характеризующий неравномерность учас ка реального контура спе тральных линий. Интенсивность излучени  на выходе сравнительного канала | ildJij (1 - Sign Sinat ) при условии т const, 2 const (плоский участок). С учетом описанных вьше преобразований получаемое выходное напр жение синхронного детектора 12 равно: Ug K2.K,)При выходе на начало участка правого ската контура спектральных лиНИИ люминесценции блок 22 управлени  включает муфту 2 в реверсивный режим. Вследствие этого подвижный контакт реохорда 19 перемещаетс  в направлении уменьшени  выходного напр жени  реохорда, что соответствует уменьшению коэффициента пропускани  Т аттенюатора 16. На выходе синхрон ного детектора по вл етс  напр жение пропорциональное относительному отклонению контура от пр мой линии, ап проксимирующей правый скат, которое регистрируетс  самопишущим вольтметром 14: Ug K2.(X. Предлагаемое устройство по сравне нию с известным повышает точность и чувствительность регистрации контуров спектральных ли.ний люминесценции за счет того, что регистрируютс  относительные отклонени  реального кон тура от аппроксимирующего, которое в большей степени характеризует физико химические свойства контролируемого материала; относительные отклонени  контура не завис т от исходной мощности излучени  и коэффициента спек . тральных преобразований К, а поэтом не требуетс  стабилизаци  исходного излучени ; исключено вли ние нестабильности коэффициента пропускани  световода К, что обеспечивает дистанционный контроль технологических процессов; исключено вли ние вре менной и температурной нестабильностей приемника и оптического излучени ; повышена чувствительность регистрации малых отклонений контуров спектральных линий люминесценции за счет возможности усилени  только информативной части электрического сиг нала. 10 9 изобретени  Формула Устройство дл  регистрации контуров спектральных линий люминесценции , содержащее ультрафиолетовьш лазер , возбуждающий люминесцентный пучок , световод дл  формировани  и передачи этого пучка, светоделительную пластинку, установленную на пути пучка , управл емые оптические затворы, установленные на пути измер емого и сравниваемого люминесцентных пучков , блок сканировани , монохроматор регистрации, размещенные в измерительном канале, зеркало, полупрозрачное зеркало - в срав1 тельном канале, приемник оптического излучени , выход которого соединен через последовательно включенные логарифматор, избирательный усилитель частоты прерывани  с входом синхронного детектора , управл ющий вход которого соединен с противофазными выходами низкочастотного генератора частоты прерывани  и управл ющими входами оптических затворов, выход синхронного детектора подключен к самопишущему вольтметру, двигатель регистратора которого кинематически св зан с механическим приводом блока сканировани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и чувствительности регистрации малых отклонений контура спектральных линий люминесценции, в него введены блок управлени , реверсивна  муфта, оптический аттенюатор, реохорд, источник стабилизированного напр жени , соединенный с реохордом, подвижный контакт которого через реверсивную муфту кинематически св зан с блоком сканировани  и электрически соединен с управл имцим входом оптического аттенюатора , блок управлени , соединенный с двигателем регистратора самопишущего вольтметра и реверсивной муфтой, и монохроматор фиксированной длины волны, расположенный между зеркалом и полупрозрачным зеркалом сравнительного канала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Анисимов В. И. и др. Лабораторный спектрофлутиметр дл  свободных пленочных образцов. ,1974, № 5, с. 154.(54) DEVICE FOR REGISTRATION spectral line LUMINESCENCE invention relates to nondestructive present control fiaiko-chemical properties ELEKTROM materials agnitnymi oscillation of the optical range and may be used for registration of the contours of spectral luminescence lines rubbers, rubbers gummirovochnyh coatings, solutions and melts of polymers, as well as other plastic materials with increased accuracy. Devices are known for detecting the contours of the spectral lines of luminescence, in which two-beam circuits are used, containing measuring and comparative channels | J. The disadvantage of these devices is the effect of the inevitable nonidentity of the characteristics of two photodetectors and the instability of their characteristics on the accuracy of reproduction of the contour of the spectral lines of luminescence. The closest in technical essence and achievable results to the proposed is a two-beam device with periodic interruption of light fluxes in the measuring and comparative channels, containing an ultraviolet laser exciting a fluorescent beam, a light guide for forming and transmitting this beam, a beam-splitting plate mounted on the way beam controlled optical gates mounted on the path of the measured and compared luminescent beams, scanning unit, registration monochromator, ra placed in the measuring channel, a mirror, a translucent mirror in a comparative channel, an optical radiation receiver, output connected through a series-connected logarithm, selective interrupt frequency amplifier with the input of a synchronous detector, the control input of which is connected to the antiphase outputs of the low-frequency interrupt frequency generator and control inputs optical gates, the output of the synchronous detector is connected to a self-recording voltmeter, the recorder motor of which is kinematically It is mechanically driven by the scanning unit 2. The disadvantage of this device lies in the difficulty of detecting small deviations of the contour of the spectral lines, which characterize the structural and chemical changes in the composition of the controlled material. This is due to the fact that the output signal of the known devices for detecting the contours of the spectral lines of the luminescence is proportional to the absolute values of the intensities of the spectral radiations. Therefore, against the background of large values of radiation intensities, it is difficult to detect their small deviations. The analysis of the contour of the spectral lines of luminescence is especially complicated if the controlled deviations are commensurate with the measurement errors. The purpose of the invention is to increase the accuracy and sensitivity of recording small deviations of the contour spectral. luminescence lines. The goal is achieved by the fact that a device for recording contours of spectral lines of luminescence containing an ultraviolet laser, exciting a luminescent beam, a light guide to form and transmit this beam, a beam-splitting plate mounted on the beam path, controlled optical gates mounted on the path of the measured and compared fluorescent beams, a scanning unit, a registration monochromator placed in a measuring channel, a mirror, a translucent mirror in a comparative channel, Acceptance of optical radiation, the output of which is connected through a logarifmator connected in series, a selective interrupt frequency amplifier with the input of a synchronous detector, whose control input is connected to the antiphase outputs of the low frequency interrupt frequency generator and the control inputs of the optical gates, the output of the synchronous detector is connected to a self-writing voltmeter, The recorder motor of which is kinematically connected with the mechanically driven scanner drive, 4 control blocks are introduced, reversible coupling, optic attenuator, reohord, stabilized voltage source connected to a reohord, the movable contact of which through a reversible coupling is kinematically connected with the scanning unit and electrically connected to the control input of the optical attenuator, the control unit connected to the recorder motor of a self-writing voltmeter and reversible coupling , a monochromator of fixed wavelength, located between the mirror and the translucent mirror of the comparative channel. FIG. 1 shows the parameters of the relative deviations of the intensities of the real and approximating the contours of the luminescence spectra; in fig. 2 - functional device diagram. The functional diagram of the device contains a UV wavelength 1 constant wavelength controlled material 2, an optical light guide 3, a beam-splitting plate 4, the first controlled optical shutter 5, a scanning unit 6, a recording monochromator 7, a translucent mirror 8, an optical radiation receiver 9, the output connected through successively connected logarithmator 10, selectively interrupting frequency amplifier 11 to the signal input of the synchronous detector 12, the control input of which is connected to the low frequency inputs interrupted frequency generator 13. The output of the synchronous detector is connected to a recording voltmeter 14. The second controlled optical shutter 15, optical attenuator 16, mirror 17, fixed wave monochromator 18 are located along the path of the comparative fluorescent beam. Reohord 19 is connected to a source of stabilized voltage 20, the movable contact of the reohord via a reversible coupling 21 is kinematically connected with the mechanical drive of the scanning unit 6 and electrically connected to the control input of the optical attenuator 16. The out-of-phase outputs of the generator 13 are connected to the control inputs of the optical gates 5 and 15, the recorder motor of the recording voltmeter 14 is kinematically connected with the mechanical drive of the unit and the control unit 22 with which the control input of the reversing coupling 21 is connected. Device The structure works as follows. A continuous coherent monochromatic beam of constant intensity I o from a ultraviolet laser 1 of constant wavelength is directed to the controlled material 2 As a result of the absorption of laser radiation by the controlled material, a visible luminescence luminescence occurs with an intensity of 1 l (X) KX 1 where 1e, IQ the luminescence intensity and excitation of laser radiation, respectively; K is the spectral coefficient of conversion of laser radiation into luminescent. The luminescent radiation is perceived by the optical fiber 3, by means of which the luminescent beam transmits from the beam-splitting plate 4, where this beam is split into measured and compared luminescent beams, respectively, having intensities 1 I, and 1 and I2 b equally dependent on the power of the source-exciting radiation . Consequently, l U) «-« - li) Cd where K. - transmission coefficient of the light guide 3. The measured and compared beams obtained by splitting the luminescent beam are directed along separate optical paths to the receiver 9 of optical radiation. The measured beam passes the control of the shutter 5, the scanning unit 6, the registration monochromator 7, the translucent mirror 8 and is perceived by the receiver 9 of the optical radiation. The scanning unit 6 outputs to the exit slit of the monochromator 7 the registration of different portions of the luminescence spectrum under study. The compared fluorescent beam passes the second controlled optical shutter 15, the optical attenuator 16, is reflected by the mirror 17, is transmitted by the constant wavelength monochromator 18, reflected by the semi-transparent mirror 8 and is sensed by the optical radiation receiver 9. The operation of the controlled optical gates, 5 and 15, is controlled by the antiphase pulses of the low-frequency generator 13 of the interrupt frequency. As a result of the alternate opening of the optical gates 5 and 15 controlled by the pulses of the generator 13, the measured and compared luminescent beams are interrupted in turn, which leads to the formation of optical radio pulses with a duty cycle of two: 1-3 at 1 (1 -Sigr SinSi-t ), 1. 2 (1 - Sign SinSlt), where T is the transmittance of the optical attenuator 16 at the average length XCP SI is the circular frequency of interruption. The generated optical radio pulses with intensities 1 and l pass through the corresponding elements of the measuring and comparative optical paths. The scanning of the measured luminescent beam is initiated by the command of the motor control unit 22 for drawing the chart tape of the self-recording voltmeter 14. Simultaneously with the movement of the chart tape, the slit of the scanning unit and the moving contact of the reichord 19 begin to move. increase its output voltage. Taking this into account, the intensity of the measured beam at the output of the registration monochromator is described by the relation s sinatb where С С XI is the intensity of the linearly varying -proximizing contour of the spectral lines in the section of the left slope. The intensity of the radiation of the compared beam at the output of the monochromator 18 of a fixed (average) wavelength is described by the relation 4 1 (1 - Sign Sinftt) where L is the intensity of the luminescent radiation at the average wavelength D - sr The value of the transmittance of the optical attenuator 16 corresponds to the ratio of the CRC and where Kp is the proportionality coefficient depending on the position of the movable contact of the reichord (wavelength); voltage conversion ratio to relative measurement of optical density; power supply voltage of the relay 19. Taking into account the magnitude of the transmittance T of the optical attenuator 16, the radiation intensity of the compared beam is (l-Sign Sinat) Next, the optical radio pulses {with a duty cycle equal to two) of the measuring and comparative channels are alternately directed by a translucent mirror 8 optical radiation receiver 9, with which they are converted into electric video pulses U, and 1/2: C -. U) (- J45ig-he Hfti), 2 2 I KpUpd-Sign Sin Sit) where d is the conversion factor tic signals (radio pulses) in The optical receiver 9 of the optical radiation at the average wavelength X of Voltage C and U 2 from the output of the receiver of optical radiation is fed to the input of the logarithmic converter 10, where it is subjected to functional conversion into voltages 1) 4, respectively: U, 5EH (U, ) -: sev,) .- J-, a) (J --5Evi (U2) -SEvi, - K KpUpt-i-Sign sinSltl where S is the slope of the logarithmic converter 10. The variable component of the interrupt frequency selector 11 voltage 0, is proportional to the envelope of the video pulses (the difference of the logarithms of the amplitudes of the radioimp ls .. 0 K, (gv, Us- Wii) - -T T -t -. where K is the gain of the selective amplifier 1. Strengthened voltage U, is synchronously detected by a synchronous detector 12 at the output of which a constant voltage U is obtained :: 2: 3 KgRpUo "2 where K is the rectifier of the synchronous detector 12. Since the speed the intensities increase, (D,) from the wavelength and the transmittance T of the optical attenteer 16 are the same, and I. (D.) tends to I l in the area of the left slope of the approximating contour (Fig. I), then L SaV oz Given this ratio, the output voltage U of the synchronous detector 12 is equal to Ug -TI (From the condition of equality of the absolute values of the energies of the real and approximating contours luminescence spectral lines, the recorded relative deviations are significantly less than the SG (X) unit. This output voltage U is equal to Ug. The self-recording voltmeter registers a voltage proportional to the relative deviation of the contour parameters T / f (X) (i.e., the degree of deviation of the real contour of the spectral lines from the trapezium approximating on the left slope of the trapezium is recorded. When the planar portion of the approximating contour is reached, the control unit 22 stops using the coupling 21 and the process scanning of the luminescent radiation continues at a constant value of the transmittance of the optical attenuator 16. In this mode of operation of the device, the radiation intensity of the measuring channel Ig) JC + siHn5in5it), 9) parameter ru characterizing the unevenness of the part of the real contour of the spiral lines. Radiation intensity at the output of the comparative channel | ildJij (1 - Sign Sinat) provided m const, 2 const (flat area). Taking into account the transformations described above, the output voltage of the synchronous detector 12 is equal to: Ug K2.K) When the output to the beginning of the section of the right-hand slope of the spectral luminescence contour of the luminescence spectral unit 22 the control turns on the coupling 2 in the reversing mode. As a consequence, the movable contact of the reichord 19 moves in the direction of decreasing the output voltage of the reichord, which corresponds to a decrease in the transmittance of the T attenuator 16. At the output of the synchronous detector, a voltage appears proportional to the relative deviation of the contour from the straight line approximating the right ramp, which is recorded a recording voltmeter 14: Ug K2. (X. The proposed device, as compared with the known, improves the accuracy and sensitivity of the registration of the spectral contours of the linear luminescence because the relative deviations of the real contour from the approximating, which largely characterize the physicochemical properties of the material being monitored, are recorded; the relative deviations of the contour do not depend on the initial radiation power and the coefficient of spectral transformations K, and therefore do not require radiation; the effect of instability of the transmittance of the fiber K, which provides remote control of technological processes; the effect of time and temperature instabilities of the receiver and optical radiation is excluded; the sensitivity of recording small deviations of the contours of the spectral lines of luminescence is enhanced due to the possibility of amplifying only the informative part of the electrical signal. 10 9 of the invention. Formula A device for detecting the outlines of spectral lines of luminescence containing an ultraviolet laser, exciting a luminescent beam, a light guide for forming and transmitting this beam, a beam-splitting plate mounted on the beam path, controlled optical gates mounted on the path of the measured and compared luminescent rays scanner, recording monochromator placed in the measuring channel, mirror, translucent mirror in the comparative channel, optical receiver Radiation, the output of which is connected through a series-connected logarithm, selective interrupt frequency amplifier with the input of a synchronous detector, the control input of which is connected to anti-phase outputs of the low-frequency interrupt frequency generator and control inputs of optical gates, the output of the synchronous detector is connected to a self-recording voltmeter, the recorder motor of which kinematically associated with the mechanical drive of the scanning unit, characterized in that, in order to increase the accuracy and registration of small deviations of the contour of the spectral lines of luminescence, a control unit, a reversible coupling, an optical attenuator, a reohord, a stabilized voltage source connected to a reohord, whose mobile contact is connected kinematically to the scanner unit and electrically connected to the control unit an optical attenuator input, a control unit connected to the recorder motor of the recording voltmeter and a reverse coupling, and a monochromator fixed for us waves disposed between the mirror and the semitransparent mirror reference channel. Sources of information taken into account in the examination 1. Anisimov V.I. and others. Laboratory spectroflutimeter for free film samples. , 1974, No. 5, p. 154.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для регистрации контуров спектральных линий люминесцен5 ции, содержащее ультрафиолетовый лазер, возбуждающий люминесцентный пучок, световод для формирования и передачи этого пучка, светоделительную пластинку, установленную на пути пуч10 ка, управляемые оптические затворы, установленные на пути измеряемого и сравниваемого люминесцентных пучков, блок сканирования, монохроматор регистрации, размещенные в измери15 тельном канале, зеркало, полупрозрачное зеркало - в сравнительном канале, приемник оптического излучения, выход которого соединен через последовательно включенные логарифматор, 20 избирательный усилитель частоты прерывания с входом синхронного детектора, управляющий вход которого соединен с противофазными выходами низкочастотного генератора частоты пре25 рывания и управляющими входами оптических затворов, выход синхронного детектора подключен к самопишущему вольтметру, двигатель регистратора которого кинематически связан с механическим приводом блока сканирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности регистрации малых отклонений контура спектральных линий люминесценции, в него введены 35 блок управления, реверсивная муфта, оптический аттенюатор, реохорд, источник стабилизированного напряжения, соединенный с реохордом, подвижный контакт которого через реверсивную 40 муфту кинематически связан с блоком сканирования и электрически соединен с управляющим входом оптического аттенюатора, блок управления, соединенный с двигателем регистратора само45 пишущего вольтметра и реверсивной муфтой, и монохроматор фиксированной длины волны, расположенный между зеркалом и полупрозрачным зеркалом сравнительного канала.A device for recording the contours of spectral lines of luminescence, containing an ultraviolet laser, an exciting luminescent beam, a fiber for the formation and transmission of this beam, a beam splitter installed in the path of the beam, controlled optical shutters installed in the path of the measured and compared luminescent beams, a scanning unit, registration monochromator located in the measuring channel, mirror, translucent mirror in the comparative channel, optical radiation receiver, output to orogo connected via a series connection logarifmator 20 selective power frequency interruption to the input of a synchronous detector, a control input coupled to the low frequency oscillator frequency transformation 25 ryvaniya and control inputs of the optical shutters, the synchronous detector output antiphase outputs connected to a recording voltmeter registrar engine which is kinematically connected to mechanical drive of the scanning unit, characterized in that, in order to increase the accuracy and sensitivity of the register uu small deviations circuit spectral luminescence lines therein introduced 35 control unit, the reversing clutch optical attenuator slidewire source of stabilized voltage connected to slidewire, a movable contact which via reversing 40 the sleeve is cinematically connected to the scanning unit and is electrically connected to the control input of the optical attenuator, a control unit connected to the recorder’s motor itself 45 writing voltmeter and reversing clutch, and a monochromator of a fixed wavelength, located d between the mirror and the translucent mirror of the comparative channel.
SU802873475A 1980-01-23 1980-01-23 Device for registering luminescence spectral line contours SU868499A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873475A SU868499A1 (en) 1980-01-23 1980-01-23 Device for registering luminescence spectral line contours

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873475A SU868499A1 (en) 1980-01-23 1980-01-23 Device for registering luminescence spectral line contours

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU868499A1 true SU868499A1 (en) 1981-09-30

Family

ID=20873867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802873475A SU868499A1 (en) 1980-01-23 1980-01-23 Device for registering luminescence spectral line contours

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU868499A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3972617A (en) Spectrophotometer
US2269674A (en) Method for photometric analysis
Yang et al. A rapid and sensitive recording spectrophotometer for the visible and ultraviolet region. I. Description and performance
US4412744A (en) Absolute spectrophotometer
US4225233A (en) Rapid scan spectrophotometer
US3658422A (en) Dual range double beam null-type spectrophotometer
US4299486A (en) Spectrofluorometer
US3787121A (en) Multiple function spectrophotometer having an automatically stabilized chopper disc
US4352561A (en) Calibrating apparatus in a monochromator
US3924950A (en) Atomic absorption spectroscopy with background correction
US4632549A (en) Method for measuring spectra of materials
WO2007121593A1 (en) Method for measurement and determination of concentration within a mixed medium
SU868499A1 (en) Device for registering luminescence spectral line contours
US5406377A (en) Spectroscopic imaging system using a pulsed electromagnetic radiation source and an interferometer
US4060326A (en) Optical instrument for measuring concentrations of polluting gases on long and short geometrical paths
US3588252A (en) Background suppression system for optical spectrometer
US2761350A (en) Double beam ratio measuring spectrophotometer
JPS59208445A (en) Method and device for measuring absorptive component quantity of sample
GB2070765A (en) Spectrophotometry
JPH0694602A (en) Spectral photographing device for detecting absorption of modulated electromagnetic wave based on ultrasonic wave
US3504977A (en) Method for calibrating and compensated optical null spectrophotometer
US3063043A (en) Recorder scale expansion system
US3153192A (en) Frequency spectrum power measuring system including non-linear compensating means
US3183764A (en) Automatic slit control for analyzers
US3395608A (en) Apparatus for measuring the roughness of the surface of a workpiece by metering the frequency output of a laser with the workpiece forming an end reflector