iSo^-ООЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G01J3/12 G01J3/12 

1

Изобретение относится к области сиектральиого приборостроения и может быть применено при разработке светосильных двухлучевы.х спектрофотометров.

Известны щелевые двухлучевые спектрофотометры, светосила которых из-за малой площади входной и выходной щелей невелика, непосредственная замена щелей на растры в такнх устройствах невозможна, поскольку делает спектрофотометр неработоснособным.

Известны растровые спектрометры, в которых с помощью обтюратора модулируют по амплитуде излучение на выбранной длине волны спектра с последующим отделением в регистрирующем устройстве переменной составляющей выходного снгнала фотоприемннка. Эти спектрометры не могут быть нрименены в спектрофотометрии поглощения, где коммутационное устройство нопеременно посылает на фотоприемник то измерительный, то контрольный п}чок света.

Поскольку интегральная интенсивность измерительного нучка отличается, в общем случае, от интегральной (но всему спектру) ийтенсивности контрольного пучка и в то же время значительно превышает интенсивность на выбранной длине волны, при коммутации пучков на фотоприемнике появляется переменная составляющая, пропорциональная

разности интегральных интеиснвностей измерительного и контрольного нучков.

Предлагаемый спектрофотометр содержит источник света, двухлучевое осветительное устройство с отделением для исследуемых образцов, входной и выходной растры, коллиматорное зеркало, диснергирующий элемент ; регистрирующую схему, при этом входной растр таким образом расположен относительно осветительного устройства, что луч света, прощедшнй через образец, попадает ка одну сторону растра, контрольный луч попадает на другую его сторону, а роль модулятора вынолняет коллиматорное зеркало, приводимое в колебательное движение относительно оси, проходящей через цептр зеркала и лежащей в плоскости дисиерсин.

Указанные конструктивные особенности обеспечивают нолучение на входе регистрирующей схемы модулированного с 1гнала, амплитуда которого иронорцнональиа величине ноглощенной доли излучения на выбранной длине волны спектра.

Сканироваиие снектра осуществляется поворотом диспергирующего элемента.

На фиг. 1 дана схема спектрофотометра; на фиг. 2 - изображение растра.

Излучение источиика света / поступает на угловой зеркальный отражатель 2 осветительного устройства, который делит падающее на него излучение на два пучка - измерительный 5 и контрольный 4 равной интенсивности. Измерительный пучок 3 проходит через исследуемый образец 5, отражается зеркалом 6 и попадает на поверхность 7 |чходного растра 8. С другой стороны на этот же растр после отражения от зеркала 9 попадает контрольный пучок. , Растр (см. фиг. 2) представляет собой множество прозрачных и отражающих зон, при этом выходной растр идентичен входному, изображение входного растра в прошедшем свете на выбранной длине волны спектра в точности накладывается па выходной растр и пропускается выходным растром без ослабления.

Излучение па любой другой длине волны ослабляется выходным растром вдвое.

Входной растр 8 ослабляет каладый из падающих на него пучков вдвое и посылает на коллиматорное зеркало 10 отраженную часть измерительного и прощедщую часть контрольного пучков. После отражения от коллимагорного зеркала световые пучки разлагаются в спектр дифракционной решеткой 11 и фокусируются зеркалом 10 в плоскости выходного растра 12.

Коллиматорное зеркало 10 приводится устройством 13 в колебательное движение относительно оси 14, проходящей через центр зеркала и лежащей в плоскости дисперсии.

В такт с колебаниями зеркала 10 относительно выходного растра колеблются спектральные изобралсения входного растра.

В течение каладого периода колебаний одно из монохроматических изображений входного растра накладывается на выходной растр, при этом излучение, прошедшее измерительный канал, полностью отрал ается, а излучение, прошедшее контрольный канал, полностью пропускается выходным растром и попадает на фотоприемник 15.

Когда изображение входного растра смещается и совпадение пропадает, через выходной растр на указанной длине волны проходит только половина излучения контрольного канала, вместе с тем пропускание растром излучения измерительного канала достигает максимальной величины и растр пропускает половину падающего излучения.

Таким образом, колебательные движения зеркала 10 приводят к противофазной амплитудной модуляции излучения измерительного и контрольного пучков света на одной длине волны ,, причем закон и глубина модуляции одинаковы. Это приводит к тому, что при отсутствии поглощения исследуемым образом

излучения на указанной длине волны в излучении, прощедщем выходной растр и попавшем на фотоприемник, отсутствует переменная составляющая, поглощение приводит к появлению переменного сигнала, пропорциоцельного количеству поглощенного излучения па длине волны Я, который может быть зарегистрирован селективным регистрирующим устройством типа, настроенным на частоту модуляции.

П р е д м е т и з о б р е т е и и я

Спектрофотометр, содерл ащий источник света, модулятор, двухлучевое осветительное

}ттройство с отделением для исследуемых образцов, вхо/т,110й и выходной элементы, коллиматорное зеркало, диспергирующий элемент и регистрирующ)ю схему, отличающийся тем, что в спектрофотометре в качестве

входного II выходного элементов применены растры, причем входной растр расположен в точке пересечения измерительного и контрольного пучков, падающих на его противонололчные стороны, а в качестве модулятора

использовано коллиматорное зеркало, подв) относительно оси, проходящей через центр зеркала и в плоскости дисперсии. 0 Ю