Узел выходных щелей квантометра Советский патент 1985 года по МПК G01J3/04 

Изобретение относится к спектраль ному приборостроению и может быть использовано в эмиссионных оптически квантометрах, монохроматорах и атомно абсорбционных квантометрах, преднаэна ценных для определения химического состава разнообразных материалов и излучения оптических спектров. Один из известных узлов выходных щелей квантометра содержит держатели щелей с механизмом их перемещения и фиксации и приемники излучения Щ Недостатком известного узла является невысокая точность совмещения выходной щели со спектральной линией, обусловленная повышенной ошибкой установки держателя при прижатии его к опорной плоскости. Наиболее близким к предлагаемому является узел выходных щелей кванте- метра, содержащий держатели щелей с механизмом юс перемещения и фиксации и приемники излучения 2j . Держатели с их механизмами фиксации этого узла вьтолнены в виде отдельных кареток, каждая из которьгх несет оптический модуль с выходной щельЮо Модули с каретками соединены с возможностью регулировки и разъема, а выходные щели (входные щели для модулей) расположены в фокальной плоскости по кругу Роуланда Каждая каретка установлена с возможностью перемещения по направляющим пазам круглого горизонтального стола-основания квантометра, расположенным параллельно фокальной плоскости, а фиксацию модулей осуществля ют с помощью электромагнитной системы каждого модуля к этому столу. Модули содержат жесткий, индивидуально изогнутый для каждой каретк световод, к концам которого жестко с возможностью регулировки и разъем подсоединены оптический детектор (например фотоумножитель) и выходная (входная для модуля) щель для выделения излучения спектральной линии. Каретка с оптическим моделей составляет таким образом держатель выходной щели. Механизм перемещения держателей выполнен в виде позиционного рычага на конце которого имеется захватьшающее приспособление с выступами для жесткого зацепления рычагом любой из кареток, каждая из которых также снабжена ответными выступами для захвата 2J . Недостатком известного узла является пониженная точность совмещения выходной щели со спектральной линией при возврате на ранее отработанную аналитическую программу,что обусловлено принципиально неустранимыми зазорами и деформациями в звеньях механизмов захватывающего приспособления и цозиционного ры- чага, ошибками отсчета и погрешностями шкалы оптической линейки, конечной разрешающей способностью поворота вала-электродвигателя рычага, и особенно ошибкой воспроизведения с высокой точностью (±1-2 мкм для узких линий) сопряжения поверхностей захватывающих выступов кареток с захватывающим выступом рычага. Цель изобретения - повьтение точности совмещения щелей со спектральными линиями. Для достижения поставленной цели в узле выходных щелей квантометра, содержащем держатели выходньос шелей с механизмом их перемещения и фиксации и приемники излучения,механизм перемещения и фиксации держателей щелей выполнен в виде направляющей и ползуна, установленных параллельно плоскости щелей вдоль направления дисперсии квантометра и снабженных параллельными продольными прорезя ш,. причем держатели щелей закреплены на направлякяцей и на ползуне одновременно фиксирующими винтами, входящими в прорези. На фиг. 1-3 схематично показан узел выходных щелей квантометра, общий вид. Узел содержит держатели 1 выходных щелей и механизм-их перемещения, выполненный в виде взаимодействующих между собой направляющей 2 и ползуна 3, соединенных с помощью профильного крепления (например, типа ласточкина хвоста). Направляющая 2 жестко связана с корпусом 4 квантометра, а опорные поверхности ползуна 3 и направляющей 2 расположены в одной плоскости параллельно фокальрой плоскости спектра вдоль направления дисперсии. Ползун 3 имеет окно 5 для прохождения излучения спектра, а по обе стороны от этого окна 5 на ползуне 3 и направляющей 2 выполнены продоль- ные сквозные прорези 6-9. Эти прорези параллельны между собой, а длина равна длине спектра. Для перемещения ползуна 3 служи механизм 10, расположенный за корп сом 4 квантометра, а величина пере мещения ползуна 3 контролируется индикатором (не показан). Механизм 10 соединен с программным устройст вом дистанционного управления 11, с которым соединен также механизм 12 фиксации держателей I. Для фиксации держателей 1 на ползуне 3 и направляющей 2 служат 1|шксирукяцие винты 13-16, которые входят в прорези 6-9 ползуна 3 и направляющей 2, й)1ходные щели 17 расположены на выступах 8 держате лей 1, а за щелями 17 установлены приемники 19 излучения, состоящие из световодов 20 и фотоумножителей Для дистанционного управления перемещением и фиксацией держателе служат гибкие валы 22, одни концы которых жестко с возможностью разъ ма соединены с фиксирующими винтами 13-16 а другие выведены за свет непроницаемый корпус 4 квантометра и соединены с механизмом 12 фиксации держателей 1, Узел выходных щелей работает следующим образом. При настройке параллельности спектральной линии и щели 17 в исходном положении держатели 1 находятся в заданных зонах спектра, винты 13 и 14 зажаты, винты 15 и 1 отпущены и, таким образом, держате ли 1 жестко связаны с ползуном 4, Наклон щелей 17 до известной степе произволен. Механизм 10 отключен от устройства 11. Изменение наклона и обеспечение точной параллельности спектральной :линии и щели производится следующим {Образом. Квантометр переводят в режим работы Профилирование. С помощью механизма 10 ползун 3 перемещают вдоль спектра, а с ползу ном 3 перемещаются держатели 1 щелей 17. При этом выбранная для юстировки наклона щель 17 сканирует спектр. Известными приемами по результа там сканирования поочередно для . каждой такой щели 17 определяют знак и величину перекоса, и присту пают к изменению наклона щелей 17 на требуемую величину. Для этого выбирают щель 17 держателя I, зажимают винты 15 и 16 (винты 13 и 14 были зажаты ранее) и отпускают затем пару винтов, например 14 и 15, этого держателя 1. Ползун 3 перемещают на такое расстояние, которое необходимо для полного устранения перекоса щели 17 что контролируется по индикатору механизма 10 перемещения. При перемещении ползуна 3 верхняя часть держателя 1, зажатая 13 на ползуне 3, увлекается за ним. При этом держатель 1 изменяет свой наклон, поворачиваясь относительно оси винта 15, так как винты 14 и 15 в это время отпущены. Винт 13 перемещается вместе с ползуном 3, оставаясь неподвижным по. отнощению к нему. Заклинивания ползуна 3 при этом не происходит, так как ширина прорези 6 больше диаметра винта 14, а перемещение происходит на малое расстояние, обеспечивающее повррот на угол не более 15. Таким же образом изменяют наклон остальных щелей, соблюдая следующее правило: после устранения перекоса щели 17 зажимают все винть отьнюти- рованного держателя 1 , а затем от- пускают пару винтов, крепящих его к направляющей 2 и ползуну 3, Дпя точного совмещения щелей 17 со спектральными линиями сканируют с помощью механизма 10 каждой щелью заданный участок спектра, определяя по индикатору точное местоположение выходной щели 17 при совпадении ее с заданной спектральной линией. При сканировании все держатели 1 с помощью соответствующих винтов жестг ко связаны с ползуном 3, а квантометр находится в режиме Профилирование. Точное положение щелей в этой режиме можно установить известным методомполузасечек контура спектральной линии. После нахождения точного положе-г ия каждого держателя 1 механизмом 10, каждый держатель 1 устанавливают в оложение совмещения со спектральой линией, оставшиеся незажатыми инты держателя 1 зажинают, а винты, репящие его к пслзуну 3, отпускают, ержатель оказывается жестко связанным с направляющей 2. Аналогичным образом овмещают со спектральными линиями оследовательно оставшиеся держате- 5n ли 1 до тех пор, пока они все не ока жутся жестко связанными с направляющей 2, Механизмом 10 продвигают ползун 3 до выбранного положения нулевого отсчбта нндикатора {не показан). В этом положении часть держателей 1 или все держатели могут быть перенерены на ползун 3 и на этом операции совмещения линий со щелягда 17 заканчиваются. Кроме описанного ручного дистанционного управления предлагаемый узел позволяет автоматическую по заданной программе установку выходных щелей 7 на новые спектральные линии. При автоматической установке в исходном положении механизм 10 соеди нен с программным устройством дистан ционного управления 11, которое соединено с механизмом фиксации 12. 0 Программа, заложенная в устройство 11, 1травляет, воздействуя на механизмы 12 последовательностью открепления и закрепления винтов 13-16 гибкими валами 22 и вк.лючения механизма 10 перемещения ползуна 3 с последующим отключением передвижения последнего при достижении заданной величины перемещения. Преимуществом устройства является повьшенная точность установки щелей на заданные спектральные линии, что -обусловлено отсутствием погрешности установки держателя при пересоединении его с неподвижного звена (направляющая) на подвижное (ползун) и обратно, малым числом зазоров в подвижных звеньях и возможностью выбора этих зазоров до начала перемещения держателя. При этом выбор зазоров не влияет на точность перемещения держателя.

УЗЕЛ ВЫХОДНЫХ ЩЕЛЕЙ КВАНТОМЕТРА, содержащий держатели щелей с : механизмом их перемещения и:фиксации и приемники излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности совмещения щелей со спектральными линиями, механизм перемещения и фиксации держателей щелей выполнен в виде направляющей и ползуна, установленных параллельно плоскости щелей вдоль направления дисперсии квантометра и снабженных параллельными продольными прорезями, причем держатели щелей закреплены на направляющей и на ползуне одновременно фиксирующими винтами, входящими в прорези.

4