В П Советский патент 1974 года по МПК G01J3/427 

1

Изобретение касается спектрального прнборостроения и предназначено для измерения спектров поглощения жидкостей.

Известные двухлучевые спектрофотометры содержат большое количество онгических элементов как в эталонном, так и в измерительном канале. Оптические элементы не могут быть выполнены строго идентичными по спектральным характеристикам.

Различие спектрального пронускания эталонного и измерительного каналов существенно превышает иредел, допустимый при сиектрофотометрировании микрообъемов жидкости, поэтому известные спектрофотометры не используют для снектрофотометрирования микрообъемов слабоиоглощающих свет жидкостей.

Иред,лагаемый спектрофотометр содержит общий для обоих каналов зеркальный микрообъектив, состоящий из выпуклого и вогнутого зеркал. В фокальпой плоскости микрообъектива расположены эталонная и измерительная кюветы, расстояние между которыми ие более чем в пять раз превышает ширину световых пучков в плоскости кюветы.

Благодаря этому сведены к минимуму различия, вносимые в эталонный и измерительный каналы фокусирующей системой и кюветами..

С целью устранения виньетирования световых пучков элементами микрообъектива спектрофотометр снабжен апертурной диафрагмой и коллиматорным зеркалом, проектирующим изображение апертурной диафрагмы в HvTOCKOCTb выпуклого зеркала микрообъектива, причем ее изображение равно световому диаметру выиуклого зеркала. Кроме того, в спектрофотометр введена диафрагма, экранирующая центральную зону светового пучка. Изображение диафрагмы, получаемое с помощью коллиматорного зеркала и микрообъектива в плоскости выиуклого зеркала микрообъектива, превосходит размеры этого зеркала.

Благодаря этому микрообъектив не вносит различий в геометрическую структуру эталонного и измерительного световых пучков, и изменение геометрической структуры светового потока, связанное с геометрической нестабильностью источника света, не изменяет соотношения между эталонным и измерительным световыми потоками.

С целью повышения стабильности фотометрирования и достижения максимальной спектральной идент1 чности эталонного и измерительного каналов, катод фотоприемника расположен в плоскости резкого изобран ения аиертурной диафрагмы, получаемого с помощью коллиматорного зеркала и микрообъектива, а изображения апертурной диафрагмы для эталоипого и измсрительиого каналов строго совмещены.

Оиисаиные конструктивные особенности обеспечивают стабильность нулевой линии иредлагаемого сиектрофотометра и снектральную идеитичность эталонного н измерительного каналов, достаточную для измерения сиектров поглощения растворов ноглощающих веществ тех же концентраций, но в 100- 1000 раз меньщнх, объемов, чем иснользуются сундествующимн снектрофотометрами.

На фиг. 1 изображена онтическая схема предлагаемого сиектрофотометра; иа фиг. 2 схематически показаны световые пучки, формируюидие изображеиия выходног щели монохроматора, аиертуриой днафрагмы и экраиа, перекрывающего центральную зону светового пучка.

При работе прибора излучение источника света 1, прошедшее через монохроматор 2, ограничивается анертурной днафрагмо 3 н экраном 4. Отразившись от зеркал 5 и 6, соответственно коллиматорного и нлоского, иучок света попадает на зеркальный иереключатель каналов 7, которьп с помощью плоских зеркал 8, 9 и 10 посылает свет через микрообъектив, состоящий из зеркал 11 и 12, соответствеиио вогнутого и вынуклого, на эталонную и измерительную кюветы 13, а затe на катод фотонриемника 14. Переменная составляющая фототока фотоирнемника, пропорцпопальиая разности поглощения эталона н образца, постунает в электронную измерительную схему.

На фиг. 2 иоказаиы: выходная щель 15 монохроматора, ее промежуточное нзображенис 16, изображение 17 анертурной диафрагмы

в нлоскостн выпуклого зеркала мнкроооъектива, нзображеиие 18 экраиа, изображение 19 выходной щели моиохроматора в илоскостн кювет, изображение 20 анертурной диафрагмы в плоскости катода фотоириемника.

Предмет изобретения

1.Двухлучевой спектрофотометр, содержащий источиик света, моиохроматор, зеркальный переключатель, апертурную диафрагму, коллиматорное зеркало, эталонную н нз.мернтельную кюветы, отличающийся тем, что, с целью повышения идентичности характеристик рабочего канала и канала сравнения, в ием установлен общнй для обоих каналов мпкрообъектпв, состоящий пз вогнутого и выпуклого зеркал, в фокальной плоскости которого размещены кюветы, причем расстояние между нимн не более чем в пять раз превышает ширину световых пучков в илоскости кюветы.

2.Сиектрофотометр но п. 1, отличаюП1, и и с я те.м, что аиертурная диафрагма установлена за .лганохроматором на таком расстоян11И от коллиматорного зеркала, что ее пзображенне в плоскости выпуклого зеркала мнкрообъектива равно световому диаметру этого зеркала.

3.Сиектрофотометр ио ии. 1 и 2, отлич а ю щ и и с я тем, что в центральной зоне светового иучка между анертурной диафрагмой и коллиматорным зеркалом установлен экран, пзображенне которого, создаваемое коллилгаторным зеркало.м и мнкрообъективом, иревышает размеры вынуклого зеркала микрообъектнва.

(