Спектрофотометрическая камера Советский патент 1980 года по МПК G01J3/42 

I

Изобретение относится к области техниадской физики и предназначено для использования в спектральных приборах, в частиости, для регистрации спектров поглощения и отражения.

Известны фотометрические камеры, в которых измерение спектров поглощения и отражения осуществляется с помошью двух разных сменных или стационарных устройств. При измерении спектров отражения поворот фотоприемника и люминесцирующего экрана осуществляется посредством кинематической связи через шестерни с передачей 1:2 1.

Известна также спектрофотометрическая ка-. мера, содержащая корпус, люминесцируюший экран, приемник излучения, держатель образцов со средством возвратно-поступательного перемещения, выполненного в виде 1До1Индри ческого стакана и цилиндрической рейки с нарезанными на ее поверхности зубьями, и поворотное устройство в виде шпонки, расположенной в пазу цилиндрической рейки 121.

Эта камера содержит единое устройство ДЛЯ измерения одних и тех же образно на пропускание и отражение, управление которыкли осуществляется извне, без нарушения вакуума, но от разных независимых отсчетных механизмов.

В зтом устройстве отсутствует возможность управлять установкой образцов при переходе от процесса измерения спектров поглощения к процессу измерения спектров отражения от единого отсчетно-установочного механизма, что снижает точность измерений и приводит к большим затратам времени.

Цель предлагаемого изобретения - повышение точности и сокращение времени измерений.

Для этого на щшиндрическом стакане размещена крестовина с двумя осями, одаа из которых соединена со шпонкой, а два центральных колеса, одно из которых жестко соединено с приемником, а второе - кинематически со цшонкой; оптический делитель светового пучка содержит четное число зеркал асферв ческой формы, нормали к образующим которых переменно обращены в противоположные стороны, а их вершины совмещены и расположены на общей оптической оси. Кроме того, каждое из центральных колес выполнено из двух шестерен, нарезанных на

конических поверхностях полых усеченных , конусов, обращенных основаниями друг к дру

гу;. -;,::;. . ...: :. ..: ;-г

На фиг. 1 изображен продольный .разрез: CBetoBoe отверстие-светоделитель - канал из- 5 мерения оптй о-механйческого Устройства с одним оКчетно-установочным механизмом; на фиг. 2 - схема взаимного расположения оптических элементов в кймереггриШзШр нйй пропускайия и отражения.10

Камера имеет корпус 1 с отверстием 2 для прохоадёнйя светового луча, светодёлйтель 3, срстоящ1й из четного числа зеркал асферической формы, люминесцирующий экран 4, фото- 15 умножитель 5, держатель 6 сменных образцов 7, цилиндрическую рейку 8, перемещающуюся вверх или вниз с помощью прямозубой шестерни 9, цилиндрический стакан 10, шпонку И, находящуюся в пазу 12 рейки, конические20

шестерни 13 и 14 одного центрального колеса, конические шестерни 15 и 16 второго центрального колеса, крестовину 17, ось 18 сателлита, ось 19 сателлита, связанная со шпонкой, рукоятку 20 установки углов падения лучей на изме- 25 ,ряемый образец и дбворота приёмника с экраном до положения измерения пропускания (180°); конические шестерни 21 и 22, люминесцирующий экран 23 и фотоумножитель 24 канала сравнения. Расположение приемника с зо экраном 25 и образца 26 соответствуют измерению спектра отражения образца для небольших углов падения; 27, 28 - измерению для больших углов падения; 29 - положение приемника с экраном для измерения пропускания, 3S поверхность исследуемого образца 30 совпадает с плоскостью, проходящей через оптическую ось камеры, 31 - положение образца для измерений пропускания, 32 - барабан установки образцов.40

Предлагаемая камера работает следующим образом.

Держатель 6 с закрепленными в нем образцами 7 устанавливают в фиксированное45 положение на цилиндрической рейке 8, закрывают камеру крышкой, после чего откачивают воздух из камеры до требуемого вакуума. При измерении спектра поГлогцения или отражения образец 7 вводится в измерительный so канал поступательным перемещением рейки 8 с помощью шестерни 9. При измерении спектра отражения образца при угле а, разворот образца 7 на этот ;угой ос ёс1твлйется с помощью поворота отсчетного барабана 20, 55 при этом люминесцирующий экран 4 и фотоумножитель 5 автоматически развйрачиваются на угол 2aj. Каналом сравШнЙяявлШслг люминесцирующий экран 23 и фотоумножитель 24.

Измерение спектра отражения образца при любом другом угле падения а, осуществляется аналогичным образом.

При измерении спектра поглощения этбго же образца вращением барабана 20 устанавливают по его шкале отсчет 180°. При этом экран н фотоумножитель установятся в положения измере1шя 29, т.е. перпендикулярно оптической оси. Образец 7 при этом займет положение 30, т.е. его исследуемая поверхность будет совпадать с плоскостью, проходящей через оптическую ось каналй измерения Установка образца 30 в положение измерение 31, т.е. перпегздикулярное оптической оси производится разворотом образца на 90° с помощью б арабанчика 32. Смена образцов 7 осуществляется возвратно- поступательным перемещением держателя 6 с помощью шестерни 9. Когда образць установлены в держателе 6 и камера откачена, можно начинать измереная. Дифрагированный свето.вой пучок, выходящий из спектральной щели монохроматора, пройдя световое отверстие 2, падает на зеркала 3 оптического делителя светового пучка, одновременно посылая одну половину светового пучка в канал измерения, другую в канал срав не ния Оба канала эквивалентные экраны 4 и 23 и фотоумножители 5 и 24. Сигналь: с фотоумножителей преобразуются соответствующей электронно-регистрирующей схемой, производится деление сигнала образца на сигнал сравнения и вывод результатов на само. писец.

Таким образом, в предлагаемой камере переход от измерения спектров отражения к измерению .спектров поглощения осуществляется с помощью одного устройства, представляющего собой единьш кинематический узел, что повышает точность установки.

Формулаиэобретения

1. Спектрофотометрическая камера, содержащая корпус, люминесцирующий экран, приемник излучения, держатель образцов со средством возвратно-поступательного перемещения выполненного в виде щшиндрического стакана и цилиндрической рейки с нарезанными на ее поверхности зубьями, поворотное устройство в виде итонки, расположенной в пазу цилиндрической рейки, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерений, на цилиндрическом стакане размещена крестовина с двумя осями, одна из которых соединена со щпонкой, и два центральных колеса, одно из которых жестко соединено с приемником, а второе - кинематически со щпонкой.

5 714112

2. Спектрофотомстрическая камера по пЛ, отличающаяся тем, что каждое из центральных колес выполнено из двух шестерен, нарезанных на конических поверхностях полых усеченных конусов, обращенных основаниями друг к Друг у..

Источники информации, принятые во вдамание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 307281, кл. G 01 J 3/42, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № ,

кл. G 01 J 3/02, 1976.

v-,..

т;--е-«™ а.

714172 Ч