Устройство для обработки спектросенситограмм Советский патент 1984 года по МПК G01J3/40 

Изобретение относится к оптическо му приборостроению, к приборам для обработки данных фотографического метода регистрации и может быть использовано для измерения интенсивное тей спектральных линий по плотностям почернения фотоэмульсии. Известно устройство для обработки спектросенситограммы, включающее последовательно установленные осветитель, предметный столик, формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотопри мную систему Л . Недостатком этого устройства явля ется малая производительность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устр-хйство.для обработки спектросенситограмм 2 J выполненное на однолуче вом микрофотометре, содержащем после довательно установленные осветитель, предметный столик, кинематически свя занный с механическим приводом, формИ1 ующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотоприем ное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем. Выход серводвигателя в этом устройстве связан с предметным столиком и пером самописца. При работе указан ного устройства предметный столик перемещается в двух направлениях вдоль и поперек фотопластинки, при .этом перемещение спектрограммы вдоль линии, пропорциональное логарифму интенсивности этой линии, регистрируется самописцем. Введение кинемати ческой связи предметного столика с пером самописца позволяет производить в автоматическом режиме регистрацию логарифмов интенсивностей спектральных линий со спектросенситограммы. При работе устройства предметный сто лик находится в сложном движении: вдоль фотопластинки (в направлении дисперсии) перемещение производится приводом предметного столика, а поперек фотопластинки (вдоль спектраль ных линий) движение предметного столика, связанного с пером самописца, осуществляется серводвигателем. Недостатком указанного устройства является малое быстродействие, вызванное инерционностью перемещения предметного столика. Кроме того, ука занное устройство может работать толь ко в режиме регистрации логарифмов 1 282 интенсивностей спектральных линий со спектросенситограммы,. что ограничивает функциональные возможности однолучевого микрофотометра. Целью изобретения являются повышение быстродействия регистрации логарифмов интенсивностей (или интенсивностей) спектральных линий со спектросенситограммы и обеспечение возможности получения сигнала в различных масштабах. Для достижения указанной цели в известном однолучевом микрофотометре, содержащем последовательно установленные осветитель, предметный столик, кинематически связанный с механическим приводом, формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотоприемное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем, перед измерительной щелью установлена с возможностью возвратно-поступательного движения поперек прорези измерительной щели щелевидная диафрагма, кинематически соединенная с серводвигателем.. На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид спереди расположения пластин с диагональной (а) и логарифмической (S) прорезями перед измерительной щелью и графики, поясняющие преобразование перемещения щелевого отверстия вдоль линии спектра в перемещение каретки с пластиной в поперечном направлении. На схеме представлены источник света 1, конденсор 2, первая поворотная призма 3, осветительный объектив 4, измеряемый объект 5, предметный столик 6, привод 7, проектирующий объектив 8, вторая поворотная призма 9, линзы 10, измерительная щель 11, третий объектив 12, фотоприемник 13, усилитель 14, серводвигатель 15, первый шкив 16, второй шкив 17, первый тросик 18, перо 19 самописца 20, каретка 21, пластина 22, второй тросик 23, третий 24 и четвертый 25 ,шкивь1. . На фиг.201 и 25 слева показаны графики спектросенситограмм двух спектральных линий А и Б в координатах D (пропускание) - Ig 1 (логарифм интенсивности), справа показаны смещение пластины с диагональной прорезью (фиг.2ч) и смещение пластины с логарифмической прорезью (.фиг.28), поясняющие преобразование вертикального перемещения щелевого отверстия в горизонтальное перемещение пластины. DQ - уровень вуали (плотность пропус кания неэкспонированного участка фот эмульсии), k-lgl, и k-lgDj- смещение пластины с диагональной прорезью (фиг.2р), где k - коэффициент (масштаб) преобразования, Igl и Igl логарифмы интенсивностей спектральных линий А и Б, 2 и 7, интенсивности спектральных линий А и В. Устройство работает следующим образом. От источника света 1 посредством конденсора 2, первой поворотной приз мы 3 и осветительного объектива 4 формируется и направляется световой поток на фотопластинку 5 с записью логарифмов интенсивностей спектральных линий в почернениях, помещенную на предметном столике 6, жестко связанном с приводом 7. Посредством проектирукяцего объектива 8, второй поворотной призмы 9 и линз 10 получается изображение спектросенситограммы с фотопластинки 5 на измерительной щели 11, прорезь которой про ектируется третьим обьективом 12 на вход фотоприемника 13, выход которог через усилитель 14 связан с входом серводвигателя 15. На выходной оси серводвигателя 15 установлен первый шкив 16, связанный со вторым шкивом 17 тросиком 18, на котором закреплено перо 19 самописца 20. Перед измерительной щелью 11 установлена карет ка 21 с непрозрачной прямоугольной формы (сменной) пластиной 22 (фиг.2) имеющей прорезь по диагонали (или по логарифмической кривой). Каретка 21 .закреплена на втором тросике 23, связывающем третий шкив 24 с четвертым шкивом 25, установленным на выходной оси серводвигателя 15. На предметный столик 6 ставят фотопластинку 5 так, чтобы плотньй край изображения спектросенситограммы был внизу при проектировании на пластину 22 с прорезью, установленну на каретке 21. При проектировании добиваются равенства высоты ряда спектра с высотой измерительной щели 11. Потом подводят неэкспонированный участок фотопластинки 5 к прорези измерительной щели 11 и открывают ее При этом получается щелевое, отверсти образованное скрещиванием прорези пластины с прорезью измерительной щели 11, через которое поступает на вход фотоприемника 13 световой луч, вызьшающий фототок, который после усиления усилителя 14 вызывает вращение выходной оси серводвигателя 15 в направлении перемещения каретки 21 с пластиной 22 и пера 19 самописца 20вправо, т.е. перо 19 самописца 20 перемещается от нулевого положения в сторону максимального отклонения. Затем регулировкой плавного нейтрального клина (не показан) устанавливают приемно-регистрирукяцую систему микрофотометра на максимальное пропускание светового потока, что соответствует заданию (фиксации) условно принятого уровня плотности DJJ . Далее включают привод 7 предметного столика 6. При этом происходит перемещение изображения спектра перед щелевым отверстием. Когда спектральная линия начинает заполнять щелевое отверстие, за счет увеличения оптической плотности уменьшится падакиций на вход фотоприемника 13 световой поток и соответственно уменьшится фототок. Уменьшение фототока вызовет вращение серводвигателя 15 в направлении перемещения каретки 21 с пластиной 22 и пера 19 самописца 20 влево. При этом щелевое отверстие будет подниматься вдоль спектральной линии, плотность которой убьшает вдоль линии j и достигнет участка с заданной плотностью Dp, пропускание которого вызовет фототок заданной величины. На этом участке перемещение каретки 21с пластиной 22 остановится. Затем по мере прохождения спектральной линии каретка 21 с пластиной 22 будет перемещаться к направлению начального положения, перемещая перо 19 самописца 20, а на регистрограмме самописца 20 останется запись перемещения каретки 21 с пластиной 22 при прохождении спектральной линии через щелевое отверстие, соответствующее логарифму интенсивности (пластина 22 с диагональной прорезью) или интенсивности (пластина 22 с прорезью по логарифмической кривой) спектральной линии. Таким образом, в предлагаемом устройстве в результате введен1 я подвижной щели, связанной с выходом серводвигателя, устраняется непосредственная механическая связь привода предметного столика с серводвигателем через предметный столик, что исключает жесткое согласование скорости сканирования спектра со скоростью движения пера самописца, и движение предметного столика в двух направлениях в прототипе. Все это повьшает быстродействие работы предлагаемого устройства. Кроме того, в результате обеспечения перемещения каретки с пластиной поперек изображения спектральной линии (в отличие от перемещения предметного стоЛика вдоль спектральных линий в прототипе) появляется возможность преобразования логарифмов интенсивностей в интенсивности спектральных линий с регистрацией

конечного результата, т.е. достигается более высокий конечный результат по обработке спектросенситограмм.

Предлагаемое устройство можно выполнить на баз.е отечественных однолучевых микрофотометров МФ-2 и Ш-4 и самопишущих приборов Э1Ш-09 без значительных затрат. При этом предлагаемый однолучевой,микрофотометр без пластинки может работать в режиме регистрации плотностей почернения негатива.

Предлагаемое устройство может

быть использовано в астрономии, геологии, геофизике и в других отраслях народного хозяйства,где применяется спектральньй анализ.

го

10

Фиг.1

K-lg

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СПЕКТРОСЕНСИТОГРАММ, содержащее последовательно установленные осветитель, предметный столик, кинематически связанный с механическим приводом, формирующую изображение оптическую систему, измерительную щель и фотоприемное устройство, соединенное через усилитель с серводвигателем, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения возможности получения сигнала в различных масштабах, перед измерительной щелью установлена с возможностью возвратно-поступательного движения поперек прорези измерительной щели щелевидная диафрагма, кинематически соединенная с ko серводвигателем.