МЕХАНИЗМ РАСКРЫТИЯ ЩЕЛИ СПЕКТРАЛЬНОГО ПРИБОРА Советский патент 1973 года по МПК G01J1/04 

1

Изобретение относится к Спектральным приборам и может быть использовано при разработке монохроматоров, спектрофотометров и других аналогичных приборов, которые содержат несколько диспергирующих элементов {дифракционных решеток или призм).

Известны механизмы раскрытия щелей, содержащие кулачок, профиль которого выбирается в соответствии с заданным законом изменения ширины щелей, привод вращения кулачка и кинематически связанный со щелями подпружиненный рычаг, взаимодействующий с кулачком через контактный элемент.

Поскольку распределение интенсивности по спектру на выходе монохроматора зависит от аппаратной функции диспергирующего элемента, в приборах с несколькими диспергирующими элементами при их смене происходит скачкообразное изменение уровня энергии, для компенсации которого необходимо соответствующее скачкообразное изменение щирины щелей. Это ухудшает точность раскрытия щелей.

Цель изобретения - упростить управление механизмом раскрытия щелей и повысить точность его работы.

Поставленная цель достигается тем, что контактный элемент выполнен с несколькими опорными участками, расположенными на различных расстояниях от его оси. Механизм

снабжен приводом поворота контактного элемента вокруг его оси в несколько дискретных положений, а также командным устройством для включения привода поворота контактного элемента в момент его перехода на другой функциональный участок кулачка. При этом радиусы-векторы, соответствующие концу одного функционального участка кулачка и началу следующего участка, имеют одинаковую

величину.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предложенного механизма; на фиг. 2 - зависимость ширины выходной щели от длины волны.

Предлагаемый механизм раскрытия щелей содерл ит кулачок 1 с несколькими (например, двумя) функциональныА1и участками I и II, разделенными радиус-вектором, проходящим через точку с, контактный элемент 2,

установленный на подпружиненном рычаге 3, связанном, например, через вспомогательный качающийся рычаг 4 с подвижной направляющей 5, несущей одну или несколько пар ножей 6.

Контактный элемент 2 имеет не один, как обычно, а несколько опорных участков, расположенных на различном расстоянии (например, TI и rz) от оси вращения элемента. Привод дискретного поворота контактного

элемента 2 состоит, например, из двигателя 7,

цилиндрических зубчатых колес 8 и червячной пары 9. Управление приводом осуществляется с помощью командного устройства 10.

Механизм раскрытия щелей работает следующим образом.

При сканировании спектра кулачок / вращается синхронно с поворотом диспергирующего элемента. Контактный элемент 2, взаимодействующий соответствующим опорным участком с одним из функциональных участков, например с участком I кулачка, перемещается в радиальном направлении в зависимости от изменения радиуса-вектора кулачка, а соответствующий поворот рычага 3 с помощью вспомогательного рычага 4 преобразуется в поступательное перемещение направляющей 5, несущей ножи 6.

Профиль функционального участка I и расстояние TI от оси контактного элемента до опорного участка выбраны таким образом, чтобы обеспечить заданный закон раскрытия щелей (фиг. 2).

Когда длина волны, выделяемой выходной щелью, равна Яс, происходит смена диспергирующего элемента и скачкообразное изменение ширины щели от Si до 5ii. Для обеспечения этого перехода сканирование спектра прекращается, кулачок 1 останавливается в положении, при котором он соприкасается с контактным элементом в граничной точке с (фиг. I).

После остановки кулачка устройство 10 дает команду на смену диспергирующего элемента и одновременно на включение двигателя 7, который через зубчатые колеса 5 и червячную нару 9 поворачивает контактный элемент 2 вокруг своей оси до момента подхода к кулачку / следующего опорного участка (с радиусом Г2). Вследствие разницы между tl и Гз вращение контактного элемента вызывает поворот рычага 3, а следовательно, и из.менение ширины щелей от Si до Su.

Таким образом, при работе предложенного механизма скачкообразное изменение ширины щелей при смене диспергирующего элемента

происходит без изменения радиуса-вектора кулачка /. Это позволяет полностью использовать рабочую поверхность кулачка для функциональных участков и повысить за счет этого точность раскрытия щелей, особенно в случае применения трех или более диспергирующих элементов. Поскольку диспергирующий элемент заменяется при неподвижном кулачке и неизменном положении отсчетного устройства, например барабана длин волн, то упрощается управление механизмом раскрытия щелей и существенно облегчается процесс согласования его с отсчетным устройством.

После установки опорного участка контактного элемента 2 в заданное положение и смены диспергирующего элемента командное устройство 10 дает сигнал па выключение двигателя 7 и включение сканирования. Кулачок / вновь приводится во вращение, контактный элемент 2 перемещается по следующему функциональному участку, обеспечиваюш.ему раскрытие щели по другому закону (/i) (фиг. 2), соответствующему вновь установленному диспергирующему элементу.

Предмет изобретения

Механизм раскрытия щели спектрального прибора с несколькими диспергирующими элементами, содержащий подвижный кулачок с несколькими функциональными участками, каждый из которых соответствует одному диспергирующему элементу, кинематически связанный со щелью подпружиненный рычаг, контактный элемент, через который подпружиненный рычаг взаимодействует с кулачком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы механизма, в него введен привод поворота контактного элемента и командное устройство для включения привода поворота, при этом контактный элемент выполнен с несколькими опорными участками, расположенными на различном расстоянии от его оси.