Автоматический записывающий спектрофотометр Советский патент 1957 года по МПК G01J3/04 G01J1/36 

Предметом изобретения являетея автоматический записывающий crieKтрофотометр для измерения коэффициентов нроиускаиия или отражения различных материалов, снабженный нризменным монохроматором, поляризационным фотоэлектрическим фотометром, реверсивным электродвигателем, связанным с фотометрической призмой, н записывающим приспособлеинем.

Особенностью предлагаемого спектрофотометра, обеспечивающей повыншние чистоты выделяемых спектральных участков, является применение в призмеином монохроматоре кривых И1,елей, кривизна которых соответствует кривизне изображения спектральной линии.

На фиг. 1 показана общая принципиальная схема предлагаемого спектрофотометра.

Нить лампы / посредством конденсора 2 проектируется на коллиматор 3. Параллельный пучок, выходящий из коллиматора 3, проходит через призму первого монохроматора 4, объектив 5 и падает па плоское зеркало 6., Объективы 3 v 5 рассчитапы так, что образуют спектр вдоль линии аа, параллельный оси коллиматора 3. Выходная щель первого

мопохроматора, одновременно являюн1аяся входной илелью второго монохроматора, образуется плоским зеркалом 6.

Изменеине длины волны света, выделяемого моиохроматором, производится передви еннем зеркальной щели вдоль спектра посредством специального кулачкового механизма, в котором имеется кулачок Б. В утом же механнзме имеются кулачки, которые с.тужат д,тя по; держнвания постоянной ип1рины выделяемой спектральной полосы.

Л}ч монохроматического света, выходящий из второго монохроматора, проходит цоляризационпую призму 7 типа Ронюиа, а затем призму Волластона 8, где он разделяется на два .муча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Оба луча, слегка расходясь, проходят вторую призму Ротона 9, которая установлена внутри полого вала синхронного двигателя, вранадющегося со скоростью 1500 об/мип. Далее лучи поступают в фотометрический шар и падают и а площадки W и //. Свет, отраженный в тар, освещает фотоэлемент /2, находяи1,ийся спаружи uiapa у отверстия, закрытого молочным стеклом.

Л 10567S- 4 -

метрично расположеь:ных по обетем, что, сцелью улучшения работы

стороны от рабочей частоты..автоматического регулятора, выход5. Форма выполнения автоматиче-ная ступень усилителя выполнена по

ского записывающего спектрофото-схеме с катодной нагрузкой и имеет.метра по п. 4, о т л и ч а ю ш, а я с ямалое внутреннее сопротивление.

галыо 19. На линейку 20 опирается .деталь 22, управляющая раскрытием :щели.

Ширина спектрального участка вменяется измене1П ем угла наклона линейки путем соответствующей установкн кулачка 21 от руки, а сохранение ностояиного участка по спектру достигается при помощи кулачка 17.

При умеиыиеиии щирины спектральной нолосы уменьщается энергия, н чувствительность прибора стаиовится иедостаточиой в тех областях спектра, где мала чувствительность фотоэлемента. Для иолучения более равномерной чувствительности но спектру в предлагае.мом устройстве применяются два (или более) параллельно включенных фотоэлемента. При этом фотоэлементы должны быть однотинными, но но спектральной чувствительности .-(.ополнять друг друга.

Автоматический фотометр спектрофотометра представляет собой замкиутый пропорциональный автоматический регулятор, предназначенный ноддерживать равенство двух световых потоков, отраженных от исследуемого и эталонного образцов. Точность такого регулятора при прочих равных условиях определяется коэффициептом усиления усилителя. Однако при повышении коэффициента усиления уменьн1ается устойчивость регулятора, в результате чего могут возникнуть автоколебания, которые и ограничивают максимально возможный коэффициент усиления. Чтобы избежать этого, в устройстве нрименена схема уеилителя (фиг. 3), на которой показаны две промежуточные ступепи усиле1Н я па сопротивлениях. Усилительные лампы для простоты изображены триодами. Каждая ступеиь охвачена цепью отрицательной обратной связи через параллельный Т-образный фильтр RC; фильтры показаны схематично в виде трехиолюсников.

Известно, что постоянная времени системы является одной из причин, отрицательно влияющих на устойчивость регулятора. Электрическая постояг 1;; я времени системы зависит от BiiyTpeiniero сонротнвлеитя выходной ступени уснлителя и она тем больще, чем больше это внутреннее сопротивление. Пoэтo iy уменьи1ение внутреннего сопротивления выход){ой- ступенн хсилителя узо.тичивает устойчивость регулятора.

Выходная стхпень сн.:1нтеля в ирсдлагаемо г устроГ1Стве выполнена по схеме с катодной нагрузкой (фиг. 4). Как известно, такая ступень и.меет значителыю меньи ее внутреннее сопротивление, чем ступень по схеме с анодной нагрузкой.

Предмет изобретения

1.Автоматический заннсываюи,пй спектрофотометр, снабженный прнзMeiHibiM монохроматором, поляризаlUiOHi-ibiM фотоэлектрическим (Ьотометром, реверс1шным электродвигателем, связанным с фотометрической призмой, и записываюни1м приcпocoблeниe r, о т л и ч а ю HI, и и с я тем, что, с целью повыше1П1я чистоты выделяемых спектральн.ых участков, в призменном монохроматоре спектрофотометра установлены кривые щелн, кривизна которых соответствует крнвизие нзобра кен1{я спектральной л1И4ни.

2.Автоматнческий заиисываюгцнй спектрофотометр по и. 1, отличаю Ц и и с я тем. что, с иелью изменения HJiipiHibi вь деляемо10 снектрального участка, на передаче от кулачка, поддерживающего поетояниую шир1И1у спектрального участка по спектру, установлена по.т;внж1 ая наклонная линейка, связанная с устройством, регулирующим ширину гцели.

3.Автоматически записывающий спектрофотометр по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью получер1ия равномерной чувствительности в широко.г спектральиом диапазоне, в фото: 1етрпческом шаре установлены два г.ли более фотоэлемеита, включенных параллельно на вход уснлителя.

4.Автоматический записывающий спектрофотометр по пп. 1-3, отл и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью стабилизации автоматического регулятора н уменьшения помех, в нем применен дв хст пенчатый усилитель, частотная характерг1ст1и а коTODoro имеет дпа м:1кс:1м ма. сим№ 105678

- 6 Фиг. 2

Стгнлартгиз. Подп. к печ. i5/V- 957 г. Объем 0,5 п. л. Тираж 1100. Цена 1 руб. Гор. Алатырь, типография Ks 2 Мкнистерства культуры Чувашской АССР. ЗЕК. 2932