Спектрометр с интерференционной селективой амплитудной модуляцией Советский патент 1978 года по МПК G01J3/06 

фракции F положительным первым порядком при второй дифракции равна: A xsin ф, где X - расстояние от произвольпой точки решетки до лниии пересечеиия плоскостей решетки и зеркала, Ф - угол между плоскостями, содержащими дифракциоиную решетку и плоское зеркало. Если ввести модуляцию, например, в направлении, параллельном плоскости решетки, то есть смещать зеркало или решетку в этом направлении на расстояние порядка одной длины волны, то изменение порядка интерфереации, обусловленное этим смещением, ириводит в коиечном счете к аплитудиой модуляции светового потока. Как видно из формулы (1), порядок иитерфереиции в произвольной точке в илоскости решетки в момент точной иастройкн на исследуемую длину волны не зависит от длины волиы, так как величина X остается постоянной на всех длинах волн, а, следовательно, и изменение порядка интерференции не зависит от длины аолны, т. е. модуляция становится когерентной. Введение искусственной модуляции не является необходимым. Легко показать, что аппаратная функция (то есть отклик прибора на частотную б-функцию) в данном случае характеризуется соотношением: где L - ширина дифракциоииой решетки;ло - расстояние от центра решетки до точки пересечения плоскостей дифракционной решетки и зеркала. Из этого соотношения видно, что аппаратурная функция такого неравноилечноте . / 1C г го сисама sm---L / -,-L окажется иро, / л 2х модулнровиа частотой в -.- большей, чем LJ частота измеиения арг мента sin. Таким образом, при величинах появляется автомодуляция светового потока, и частота модуляции б)дет тем выше, чем больше Хо и скорость сканирозаиия. Соответственно, частота опорного сигнала синхронного детектора должна совиадатъ с частотой и фазой автомодуляции. Даже в том случае, если ось сканирования не совсем совиадает с указанной выше лииией пересечения упомянутых илоскостей, мы можем получить некоторый выигрыш в отношении сигнал/шум, применив узкополосный усилитель. Ясно, что полосу пропускания усилителя можно делать тем уже, чем ближе находятся друг к другу ось вращения и линия пересечения плоскостей. Идеа льное совпадение, включающее также требование кратности величины XQ ширине штриха Ь, дает воз.можность применить синхронное детектироваиие. Очевидно, что может также работать конструкция, где вокруг з ззанной выше оси вращается дифракционная решетка. Данная система может работать в любом интервале длин волн, так как не содержит элементов, работающих на проп скаине. Расположение входной и выходной апертур может быть выбрано из соображений удобств эксплуатации прибора. Малое число отражений может позволить применить данный прибор в ультрафиолетовой области спектра, где становятся велики потери иа отражение. Совмещение оси вращения сканнруюшего элемента с линией пересечения плоскостей, содержащих дифракционную рещетк и плоское зеркало, позволяет получить автоматическую когереитиую модуляцию. Это приводит к возможиостн использования сиихронного детектирования при сохранении простоты оптической схемы и всех преимуществ, даваемых сисамом. Формула изобретения Спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией, содержаи,ий соединеииые с механизмом сканирования дифракционную решетку и автоколлимационное плоское зеркало, отличающийся тем, что, с целью Звеличения чувствительности, ось вращения механизма сканирования установлена на линии пересечения плоскостей решетки и зеркала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Зайдель А. Н. и др. Спектральные приборы с селективной модуляцией, в кн. «Техника и практика спектроскопии, М., «Наука, 1972, с. 207-214. 2. Авторское свидетельство ЛСо 495945, кл. G 01 J 3/00, 1974.