Спектрофотометрический прибор Советский патент 1990 года по МПК G01J3/42 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Цель изобретения повышение точности фотометрирования.

На чертеже показана схема спектро- фотометрического прибора,

Спектрофотометрический прибор содержит двухкашщьную оптическую систему, состоящую из источника 1 излуче- ния, оптического коммутатора 2 каналов, сферического зеркала 3 плоского зеркала 4, и расположенные после двух- канальной оптической системы объектив 5, показанный в виде линзы, монохрома тор 6 с входной спектральной щелью 7, приемное устройство 8, измерительное устройство 9, а также измеряемый объект 10 в держателе 11, На чертеже показано также изображение 12 HC точника 1 излучения,

Коммутатор 2 излучения выполнен в виде двухпозиционного поворотного плоского зеркала. Плоское зеркало 4 может быть установлено вблизи точки прост- ранства, оптически сопряженной через объектив 5 с входной спектральной щелью 7 монохроматора 6 в один из полупериодов коммутации, Во второй полупериод сферическое зеркало 3 совме- стно с объективом 5 обеспечивает опть ческое сопряжение источника 1 излучения с входной спектральной щелью монохроматора 6,

Оптическая ось сферического зерка35

ла 3 расположена по касательной к поверхности источника 1 излучения, I При этом оптическое изображение lЈ источника 1 излучения, образованное сферическим зеркалом 3, примыкает к 40 самому источнику 1 излучения, что обеспечивает увеличение поля зрения в спектрофотометрическом приборе в направлении ширины раскрытия входной спектральной щели 7 монохроматора 6, 45

Устройство работает следующим образом,

В полупериод коммутации, соответствующий введению в апертуру спектрофото- JQ метрического прибора сферического зеркала 3, поле зрения, определяемое шириной А оптического изображения источника 1 излучения в плоскости входной спектральной щели 7 монохроматора 6, „5 скачкообразно возрастает (при установке источника 1 излучения вблизи центра кривизны сферического зеркала 3 не менее, чем в 2 раза),

Во второй полупериод коммутации при введении в апертуру спектрофото- метрического прибора слабоизлучающей поверхности плоского зеркала 4, спектральный коэффициент излучения Ел которого близок к нулю, достигается повышение точности фотометрирования за счет скачкообразного уменьшения и стабилизации уровня фонового сигнала,

В полупериод коммутации, соответствующий засветке образца источником 1 излучения, возможно увеличение ширины а раскрытия щелей монохроматора 6, что дает увеличение отношения сигнал/ /шум в 4 раза и позволяет во столько же раз повысить точность фотометрирования в том же диапазоне сканирования спектра, что и в известном устройстве или увеличить диапазон сканирования спектра без изменения отношения сигнал/шум, т.е. с сохранением заданной точности фотометрирования при расширении аналитических возможностей спек трофотометрического прибора в преде-1 .. лах, соответствующих относительному уменьшению спектральной яркости источника 1 излучения сплошного спектра в 4 раза,

Максимальная толщина d

макс

слоя

образца 10 также-скачкообразно возрастает за счет 2-кратного увеличения ширины А оптического изображения источ - ника 1 в плоскости входной щели 7, В предел при ширине входной щели 7 много меньше ширины А, соответствующем случаю слабопоглощающих объектов при сканировании спектра вблизи максимума спектральной яркости источника 1 излучения сплошного спектра, возрастание d

макс

достигает 2 раз, что соответствует уже 0,6- 1 ,0 длины отдаления объектов спектрофотометрического прибора, т,е, обеспечивает максимальное его использование,

Этим обеспечивается повышение точности фотометрирования при измерениях слабопоглощающих объектов за счет оптимизации интенсивностей полос поглощения при увеличенной толщине d их поглощающего слоя,

Формула изобретения

Спектрофотометрический прибор, содержащий оптически связанные источник излучения, излучатель фона, оптический коммутатор, объектив, держател образца, монохроматор и приемное уг515714186

тройство, а также измерительное уст-держит сферическое зеркало, оптически ройство на основе схемы вычитания сиг-связанное с источником излучения и налов, соединенное с приемным устрой-размещенное так, что его оптическая ством, отличающийся тем, ,.ось установлена по касательной к почто, с целью повышения точности фото-верхности источника излучения и совме- метрирования, прибор дополнительно со-щена с-оптической осью монохроматора.

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение точности фотометрирования. В один из полупериодов коммутации свет от источника 1 излучения поступает через образец 10, закрепленный в держателе 11, в монохроматор 6. В приборе имеется дополнительное сферическое зеркало 3, оптически связанное с источником 1. Это зеркало 3 размещено так, что его оптическая ось касательна к поверхности источника 1 излучения. При этом изображение 12, построенное зеркалом 3, размещено рядом с источником 1. На входной щели 7 монохроматора 6 получается увеличенное изображение, что позволяет улучшить отношение сигнал/шум или увеличить диапазон сканирования спектра без изменения отношения сигнал/шум. Появляется возможность оптимизации интенсивностей полос поглощения при увеличенной толщине поглощающегося слоя. 1 ил.