Фурье-спектрометр Советский патент 1983 года по МПК G01J3/26 

Изобретение относится к оптикбинтерференционным спектральным приборам и может быть использовано для спектральньах исследований в инфракрасной области спектра.

Известен Фурье-спектрометр, содер.жащий интерферометр Майкельсона с тремя каналами, электромеханический привод, аналоговый сумматор, генератор пилообразного напряжения, электрический фильтр, устройство управления, цифро-аналоговый преобразователь, эталонный генератор импульсов, счетчик импульсов, цифровой фазочастотный компаратор 1.

Фурье-спектрометры данного типа имеют низкую фотометрическую точность, обусловленную невозможностью в двуг соседних сканах подвижного зеркала воздействовать на преобразователь перемещения одинаковьоми сигналами рассогласования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Фурье-спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала и усилитель-формирователь референтного канала, устройство vпpaвлeния, анаЛОГО-ЦИФРОВОЙ преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство, связанное с аналого-цифровым преобразователем, систему контроля скорости и сумматор, подключенный к ее выходу (2.

Недостатком этого Фурье-спектрометра является низкая фотометричес10кая точность, обусловленная отсутствием зависимости частоты модуляции интерферограммы от контрольной спектрограммы.

Целью изобретения является увели15чение фотометрической точности Фурьеспектрометра .

Поставленная цель достигается тем, что в Фурье-спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и рефе20рентным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала, усилитель-формирователь референтного канала, устройство управления, аналого-цифровой преобразователь, к уп25равляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство,связанное с аналого-цифровым преобразователем,систему контроля скорости движения и сум30матор, подключенный к ее выходу,введены сравнивающее устройство с информа ционным и .тактовыми входами,формиров .тель импульса рассогласования с инфо мационным и управляющими входами,задатчик чувствительности с управляющи ч тактовым входами,генератор стабиль ной частоты и запоминающее устройств при этом выход вычислительного устройства через запоминающее устройство и управляющий вход задатчика чувствительности подключен к управляющему входу формирователя импульса рассогласования, выход устройства уп равления через информационные входы сравнивающего устройства и формирователя импульса рассогласования подключей к сумматору, а выход генератора стабильной частоты подключен к тактовым входам задатчика чувствитель ности и сравнивающего устройства. Введение сравнивакмдего устройства формирователя импульса рассогласования, задатчика чувствительности, генератора стабильной частоты и запоми нающего устройства позволяет повысить фотометрическую точность Фурье-спект рометра благодаря появлению зависимо ,ти частоты модуляции интерферограммы (т.е. скорости сканирования) от конт рольной спектрограммы. На чертеже приведена схема предла гаемого Фурье-спектрометра. Фурье-спектрометр содержит интерферометр 1 с измерительным и референ ным каналами, усилитель 2 измеритель ного канала, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, вычислительное устройство 4, усилитель-формирователь 5 референтного канала, устройст во 6 управления, сравнивающее устрой ство 7, генератор.8 стабильной частоты, формирователь 9 импульса рассогласования, сумматор 10, задатчик 11 чувствительности, систему 12 конт роля скорости движения, запоминающее устройство 13. Фурье-спектрометр работает следую ДИМ образом. В интерферометре 1 устанавливается контрольный образец с высокой точностью определенным спектром,введенным в вычислительное устройство, После включения сканирования интерферограмма с выхода интерферометра 1 поступает на усилитель 2 измерительного канала, усиливается и поступает на аналого-цифровой преобразователь 3. .Дискретизированная и преобразованная в цифровой код интерферограмма с выхода АЦП 3 поступает на вычислительное устройство 4, в котором вычисляется спектр. На усилитель-формирователь 5 референтного канала с выхода интерферометра 1 поступает синусои.дальный сигнал, из которого формируется импульс типа меандр, пропорциональный части его периода. Импульс с усилителя-формирователя 5 референтного канала поступает через устрой.тво б управления на сравнивающее уст ройство 7, в котором измеряется его длительность с помощью генератора 8 стабильной частоты, и в резу.пьтате преобразуется в истинный код сканиIioвaния. Истинный код сканирования в сравнивающем устройстве 7 сравнивается с заданным кодом выбранной скорости сканирования, и результат сравнения передается в формирователь 9 импульса рассогласования, в котором формируется импульс рассогласования, поступающий в сумматор 10. Параметры импульса рассогласования определяются частотой импульсов, поступающих с задатчика 11 чувствительности и генератора 8 стабильной частоты. С устройства 6 управления импульсы референтного канала поступают на систему 12 контроля скорости движения, с выхода которой, в зависимости от заданного кода выбранной скорости сканирования, на вход сумматора 10 подается потенциал, пропорциональный величине рассогласования. Сложный корректирующий сигнал с выхода сумматора 10 подается на преобразователь перемещения подвижного зеркала интерферометра 1, Сигнал начапа рабочего хода Фурьеспектрометра, который может определиться, например, нулевой разностью хода канала белого света, подается через устройство б управления на управляющие входы АЦП 3 и вычислительного устройства 4. Перед включением сканирования оператор с пульта задает код выбранной скорости сканирования в сравнивающее устройство 7 и систему 12 контроля скорости движения, или код выбранной скорости ска-, нирования задается .програ ммно с вычислительного устройства 4. С вычислительного устройства 4 через запоминающее устройство 13 устанавливается коэффициент чувствительности в задатчике чувствительности 11, равный 1. Полученная после первого сканирования спектрограмма в вычислительном устройстве сравнивается с контрольной спектрограммой и по результатам отклонения на определеннЬах областях спектра в необходимых номерах полос референтного канала в запоминающее устройство 13 вводится код коэффициента чувствительности, необходиMo.ro для получения спектра, совпадающего с контрольным. Производится еще одно сканирование контрольного образца, но в формирователь 9 импульса рассогласования,с задатчика 11 чувствительности в необходимых номерах полос референтного канала поступают импульсы с частотой, соответствующей