11.3. Тәжірибелік қондырғының сипаттамасы
Лабороторялық құрылғы келесі түйіндерден құралған:
Монохроматор МУМ-01,
Жарықдиодты сәулешығарғыш түйіні ,
Кюветті бөлім,
Фотоқабылдағышты түйін,
Сигналды өңдеу блогы,
Мультиметр
Сәулешығарғыш түйінінде 400…700 нм диапазонында сәуле шығаратын арнайы ақ түсті жарықдиоды орналасқан (сәулешығару спектрінің үлестірімі қосымшада көрсетілген сигнал графиктеріне сәйкес). Сәулешығарғыш түйіні монохроматордың корпусында кіріс саңылауында орналасқан. Кіріс саңылауы артында кюветті бөлім арқылы өтетін және фотоқабылдағыш түйінінің фотодиодына түсетін паралельді шоқты қалыптастыратын объектив орналасқан.
Сигналды өңдеу блогының функционалды сызбасы 11.1-суретте көрсетілген
11.1-сурет
. Лабораториялық құрылғының функционалды
сызбасы.
Сигнал/шу қатынасын үлкейту үшін және тұрақты жарықшалардың әсерін алу үшін, сәулелену жарықдиодының корек көзі жиілігі ~20 кГц Генератормен Г шығарылатын модульдеген тоқпен қамтамасыз етіледі. Фотоқабылдағышш түйінінің фотодиодынан шығатын сигнал алдынала күшейткішпен ПУ (предварительный усилитель) күшейтіледі және синхронды детектордың СД кірісіне барады, мұнда да генераордан Г тірек жиілікті сигнал беріледі. Синхронды детектормен жасалынатын кернеу күшейтіліп өлшегіш прибордың (мультиметр) кірісіне жіберіледі. Сол уақытта бұл кернеу компоратордың К кірісіне барады, оның екінші кірісіне тірек кернеу Uоп барады. Тірек кернеудің шамасы фотоқабылдағыш трактының динамикалық диапазонының жоғарғы шекарасына сәйкес келеді (осы диапазон шегінде тракттың жарықтық сипаттамасының сызықтығы сақталады). Өлшенетін сигнал тірек кернеу деңгейінен асып кетсе, компоратор жарықдиодты және дыбысты индикацияны қосады. Бұл жағдайда, қосықыш арқылы ВК тоқты сәулелену жарықдиоды арқылы өзгерту (кеміту) қажет, бұл сәйкесінше сәулеленетін жарық ағының қуаттылығының кемуіне әкеледі.
Құрылғының оптикалық сызбасы 11.2-суретте көрсетілген.
11.2-сурет. Лабораториялық құрылғының оптикалық сызбасы.
Монохромата диспергирлеуші және фокустаушы элемент ретінде телімнің ауыспалы қадамды және қисықсызықты штрихтармен ойыс дифракционды тор қолданылған, бұл расфокусировкалауға және басқа аберацияларды анаңұрлым компенсирлеуге мүмкіндік береді. 1 жарықдиодтан сәулелену кіріс саңылауға 2 түседі және айна арқылы 3 дифракциялық торға 4 барады. Дифракциялық тор кіріс саңылауының 3 бейнесін кіріс саңылауының жазықтығында жасайды. 3 және 5 айналары корпуста элементтредің компактты орналасуы үшін, жүйенінің оптикалық осінің сынығын жасайды. Бұдан басқа, 3 айнасы сәулелер шығысынан монохомат корпусына рукоятка арқылы шығарылуы мүмкін. Бұл жағдайда кіріс саңылауы ретінде 10 саңылауы қолдануы мүмкін (берілген жұмыста бұл режим қолданылмайды, 10 саңылауы резервті болып табылады). Кіріс саңылауы 6 артында линзалардан құралған оптикалық жүйе 7 орналасқан , бұл фотоқабылдағыш түйіннің 9 фотодиодында 8 орналасқан зерттеулі объектінде 8 кюветті бөлім арқылы бағытталатын параллельды шоқты қалыптастырады. Спектрді сканирлеу φ0 =6054’ тен φк =28044’ шегіндегі ϕ бұрышына ось 0 айналысында тор 5 айналымы арқылы іске асады. Тор қозғалысының заңы қозғалысытың беткі тіреуі винт болатын синусты механизмімен қамтамасыз етіледі. Тісті беріліс жүйесі мен синусты механизм монохроматордың торцты қабырғасында орналасқан рукоятканың торымен және монохроматордың корпусында орналасқан толқын ұзындығының ±0,2 мм дәлдікпен тікелей есептеуін жүргізетін сандық механикалық есептегішпен байланысқан.
Монохроматтың кірісі мен шығысында саңылаулар ауысымды, ені тұрақты. Шығарылатын сәулеленудің жоғары спектральді жиілігін алу үшін 330-ден 660 нм спектр облыс ында жұмыс кезінде , кіріс және шығыс саңылаулары I жағдайда орнатылады, ал 200 ден 260 және 730дан 80 нм спектр облысынында жұмыс кезінде саңылаулар II жағдайда орнатылады, 260 тан 330 нм және 660 тан 730 нм облыстарында кіріс- I(II) жағдайында, жіне шығыс II(I) жағдайында. Берілген жұмыста фотоқабылдағыш тракт 370-670 нм диапазонында жұмыс істейді, сондықтан кіріс және шығыс саңылаулары I Жағдайда қалдырылуы мүмкін.
Зерттелетін үлгіні қақпағы жабылатын тубусқа салады. Зерттелетін объект ретінде түсті оптикалық шыныдан жасалған жарықфильтрлері қоса беріледі. Фильтрлерді өткізу спектрлерінің үлгілері қосымшаларда берілген.
Назар аударыңыз! Берілген мағлұматтар демонстрациялық көрсеткіштер болып табылады. Нақты спектрлер мен U0 қисығы берілген шамаладан өзгеше болуы мүмкін.