Устройство для градуировки спектрофотометров Советский патент 1991 года по МПК G01N21/01 

Изобретение относится к спектральному приборостроению и может быть использовано для градуировки и поверки спектрофотометров и спектрометров по шкале волновых чисел (длин волн) и шкале пропускания (оптической плотности).

Цель изобретения - повышение точности градуировки по шкале пропускания.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для градуировки спектрофотометров, общий вид.

Устройство содержит герметичный корпус 1 (например, цилиндрической -формы, изготовленный из стекла или кварца), заполненный газом (например, окисью углерода, аммиаком, двуокисью азота и т.д.) под давлением. Торцы корпуса 1 параллельны друг другу с высокой степенью точности (не хуже 0,2 интерференционной полосы). Длина корпуса 1 имеет заданный размер, значение которого измерено с высокой точностью. К торцам корпуса вакуумно плотно прикреплены зеркала 2, внутренние поверхности которых изготовлены с малым отклонением от плоскости (не хуже 0,2 интерференционной полосы) и могут иметь отражающие покрытия.

К корпусу 1 вакуумно-плотно присоединен дополнительный объем 3, сообщающийся с полостью корпуса 1 и предназначенный для вымораживания газа из корпуса 1 в жидкую или твердую фазу. Для этого дополнительный объем 3 помещен в регулируемый термостат 4, представляющий собой сосуд Дьюара, заполненный жидкостью 5 и плотно закрытый пробкой 6, через которую выведены нагреватель 7 с регулятором 8 тока для нагревания жидкости 5, а также патрубок 9 с вентилем 10 и воронкой 11 для заливки охлаждающей жидкости с целью выравнивания температуры жидкости 5. В регулируемом термостате 4 установлен прецизионный термометр 12 Термометр 13 установлен на корпусе 1 Термостат 4 снабжен

ч

+

Ј

о со

00

ON

о

патрубком 14с вентилем 15 для слива жидкости и мешалкой 16.

Устройство работает следующим образом.

Устройство помещают в кюветное отде- ление на пути измерительного пучка спектрофотометра таким образом, .чтобы ось эталона Фабри-Перо совпадала с осью измерительного пучка спектрофотометра и излучение от источника спектрофотометра проходило через камеру симметрично относительно оси зеркал 2. Для градуировки спектрофотометра по пропусканию выбирают в качестве репера в спектре поглощения газа, которым заполнен корпус 1 эталона Фабри-Перо, широкие бесструктурные молекулярные полосы поглощения, либо уширенные автоионизационные резонансные линии в спектрах поглощения атомарных газов, а в качестве репера для градуировки по шкале волновых чисел выбирают любую одиночную интенсивную линию или полосу поглощения с известным значением максимума поглощения v0. Положение репера измеряют по шкале пропускания и шкале волновых чисел спектрофотометра.

Затем выполняют градуировку шкалы пропускания спектрофотометра. Для этого регистрируют изменение положения максимума поглощения репера по шкале пропу- екания спектрофотометра от 0 до 90% при уменьшении давления газа в корпусе 1 эталона. Фабри-Перо в диапазоне 760-Ю 4 мм рт.ст. Термометром 13 измеряют температуру корпуса 1 и давление газа рассчитывают, исходя из уравнения состояния газа. Давление газа в корпусе 1 уменьшают, изменяя температуру регулируемого термостата 4 в диапазоне (+ 20) -(-196)°С. При этом газ из корпуса 1 постепенно вымора- живается и переходит в жидкую или твердую фазу в дополнительном объеме 3.

Температуру регулируемого термостата 4 изменяют, регулируя температуру нагревателя 7 регулятором 8 тока и напуская че- рез патрубок 9 с вентилем 10 и воронку 11

охлаждающую жидкость в регулируемый термостат 4, сливая ее избыток через патрубок 14 с вентилем 15 и перемешивая мешалкой 16. При этом часть газа в дополнительном объеме 3 переходит в жидкую или твердую фазу, температуру которой измеряют термометром 12.

Действительные значения пропускания Та рассчитывают по формуле

,

0)

где 10, Iv0 интенсивности падающего и прешедшего через эталон Фабри-Перо излучения;

TVO - коэффициент поглощения излучения отдельным атомом или молекулой выбранного газа;

d - длина корпуса 1 эталона Фабри-Перо;

N - концентрация газа, определяемая по измеренному значению температуры корпуса 1.

После выполнения градуировки по пропусканию и перевода всего газа в дополнительный объем 3 в жидкую или твердую фазу проводят градуировку шкалы волновых чисел. Для этого регистрируют интерференционную картину, полученную с помощью предлагаемого устройства путем сканирования спектра источника спектрофотометра в исследуемом диапазоне градуировки, и определяют длину волны по отношению к известному волновому числу репера V0.

Формула изобретения Устройство для градуировки спектрофотометров, включающее Эталон Фабри-Перо с герметичным корпусом, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности градуировки по шкале пропускания, устройство снабжено регулируемым термостатом, при этом корпус заполнен газом и снабжен измерителем температуры и сообщающимся с полостью корпуса дополнительным объемом, размещённым в термостате.

Изобретение относится к области спектрального приборостроения и может быть использовано для градуировки спектрофотометров по шкале волновых чисел и шкале пропускания Целью изобретения является повышение точности градуировки по шкале пропускания В устройство входит эталон Фабри-Перос герметичным корпусом, который заполнен газом На корпусе установлен измеритель темг ературы, а с полостью корпуса сообщается дополнительный объем, который размещен в регулируемом термостате. 1 ил.