SU985739A1

SU985739A1 - Gas spectrometry method

Info

Publication number: SU985739A1
Application number: SU803004262A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Фурашов
Original assignee: Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1982-12-30

Description

1 Изобретение относитс к технике и&мерений и может использоватьс дл исхследовани поглощени сверхвысокочаототного излучени в газах. Известен способ газовой спектромет рии , основанный на пропускании плавно перестраиваемого по частоте сверхвысокочастотногч ) излучени через кювету с газом и регистрации сигнала путем акуо тического детектировани с помощью помещенного в кювету с исследуемым газо микрофона. Дл вьщелешш полезного сиг нала, обусловленного поглощением излучени в газе, используетс модул5иш плоскости пол ризаций с наложением на исследуемый газ электро(магнито) статического пол Cl . Недостатком известного способа вл етс падение чувствительности с ростом давлени газа,а также искажени картины спектра из-за различной чувствительности линии поглощени к шгарковскому (зеемановскому) смещению . Известен также способ газовой спеигтрометрии , основанный на пропускании через кювету с исследуемым газом п&- . рестраиваемого по частоте предварительно промодулированного сверхвысокочастотво1ч излучени и регистрации С11гнала на выходе кюветы 2 . Однако известный способ не обеспечивает высокую достоверность спектрометрии иэ-за невозможности отделенв полезного сигнала, обусловленного пог лощением в газе, от ложных сигналов, вызванных отражени ми и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. Цель изобретени - повышение достоверности путем устранени ложных сигналов, вызванных отражени ми и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. Указанна цель достигаетс тем, что в предлагаемом способе периодически измен ют давление исследуемого газа в кювете.1 The invention relates to engineering and & and can be used to investigate the absorption of ultra-high frequency radiation in gases. The known method of gas spectrometry is based on transmitting smoothly tunable microwave radiation through a cell with a gas and recording the signal by acoustic detection using a microphone placed in the cell with the gas under study. To accomplish the useful signal caused by the absorption of radiation in a gas, a modulus of polarization plane is used with an electro (magneto) static field Cl applied to the gas under investigation. The disadvantage of this method is the decrease in sensitivity with increasing gas pressure, as well as distortion of the picture of the spectrum due to the different sensitivity of the absorption line to the Sgharkov (Zeeman) shift. There is also known a method of gas speciometry, based on passing through the cuvette with the test gas n & -. frequency-modulated pre-modulated super high frequency radiation and C11 signal detection at the exit of the cell 2. However, the known method does not provide high accuracy of spectrometry and, due to the impossibility of separating the useful signal due to absorption in the gas from spurious signals caused by reflections and interference in the microwave. The purpose of the invention is to increase the reliability by eliminating spurious signals caused by reflections and interference in the microwave path. This goal is achieved by the fact that in the proposed method, the pressure of the test gas in the cuvette is periodically varied.

На чертеже приведена структурна схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method.

Устройство содержит сверхвысокочаототный геЬератор 1, блок 2 плавной перестройки частоты, кювету 3 с исследуемым газом, детектор 4 сверхвысокочаототного излучени , модул тор 5 давлени газа в кювете 3, генератор б опорного напр жени усилитель 7, синхронный детектор 8 и индикатор 9,The device contains an ultra high frequency geerator 1, a frequency tuning unit 2, a gas cell 3 with the test gas, an ultra high frequency cell radiation detector 4, a gas pressure modulator 5 in the cell 3, a reference voltage generator b, an amplifier 7, a synchronous detector 8 and an indicator 9,

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Формируют сверхБысокочастотное излучение с помощью генератора 1. Одновременно осуществл ют плавную перестрой ку рабочей частоты генератора 1 с помощью блока 2. Излучение генератора 1 пропускают через кювету 3 с исследуемым газом При этом давление газа в кювете 3 измен ют с определенной лаототойЙ с помощью модул тора 5 давлени . Частоту Я оадает генератор 6 опорного напр жени - Так как величина поглощени излучени газом функдионально св зана с давлением газа, то при совпадении частоты сверхвысокочастотного сигнала и резонансной частоты спектральной линии поглощени газа интенсивность поступающего на детектор 4 излучени измен етс с частотой . При несовпадении частоты излучени с частотой спектральной линии поглощение излучени исследуемым газом практически отсутствует , и в этом случае изменение дав ленв в кювете не выаьтает модул ции иэлучени с частотой Q . Очевидно, Что на) ча(зтотах вне спектральных линий возможные влени отражени и интерференции в сверзсвысокочастотном тракте не могут привести к по влению сигнала с Частотой . Детектирование излучени осуществл ют с помощью детектора 4. С«гнал с выхода детектора 4 усиливают с помощью усилител 7. Вьщепение полезного сигнала с частотой S из выходного сигнала усилител 7 производ т с помощью синхронного детектора 8. Необходимое дл работы последнего опорное нап р жение подают с генератора 6. Регистрацию Полезного сигнала осуществл ют с помощью индикатора 9.Generate ultra-high-frequency radiation with the help of generator 1. At the same time, the operating frequency of generator 1 is continuously tuned with unit 2. Generator 1 is emitted through cell 3 with test gas. The gas pressure in cell 3 is changed with a certain light using modulator 5 pressure. Frequency I shows generator 6 of the reference voltage — Since the amount of absorption of radiation by gas is functionally related to the gas pressure, when the frequency of the microwave signal and the resonant frequency of the spectral line of absorption of the gas coincides, the intensity of the radiation supplied to detector 4 varies with frequency. If the radiation frequency does not coincide with the frequency of the spectral line, there is practically no absorption of the radiation by the test gas, and in this case, the pressure change in the cell does not alter the modulation and emission with the frequency Q. Obviously, on the other hand (outside of the spectral lines, possible reflections and interference in the superhigh frequency path cannot produce a signal with the Frequency. Radiation detection is carried out using detector 4. The output signal from detector 4 is amplified with amplifier 7 The useful signal with a frequency S is extracted from the output signal of amplifier 7 by means of a synchronous detector 8. The reference voltage necessary for the operation of the latter is fed from generator 6. The wanted signal is recorded 9 using an indicator.

В данном способе осуществл етс модул ци с заданной частотой SE только полезного сигнала, обусловленного поглощением излучени в исследуемом газе , и предотвращаетс по вление ложных сигналов, вызванных отражени ми и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. В результате достигаетс положительный эффект, - повышение достоверности .In this method, the modulation with a given frequency SE of only the useful signal due to radiation absorption in the test gas is carried out, and the appearance of spurious signals caused by reflections and interference in the microwave path is prevented. As a result, a positive effect is achieved, - increased reliability.

Claims

1. USSR author's certificate number 652477, cl. G 01 N 22/00, 1977.

2. Gordi V. et al. Radiospectroscopy M, Hittl, 1955, p. 22 (prototype).