- •Принцип дії спектрального приладу.
- •1 . Одноканальні спектральні пирилади з просторовим розділенням довжин хвиль Основою схеми приладів цієї групи (рис. 2) є диспергирующий елемент ( дифракційна решітка)
- •2 .Багатоканальні спектральні прилади з просторовим розділенням довжин хвиль
- •2.3 . Спектрографи
- •3.2 . Сисам
- •Спектрографи
- •Фотоелектричні прилади.
2 .Багатоканальні спектральні прилади з просторовим розділенням довжин хвиль
Сканування в цій групі приладів не застосовується , Дискретний . ряд довжин хвиль (у поліхроматор) або ділянки безперервного спектру (в спектрографах) реєструються одночасно і оптична частина будується зазвичай за схемою , наведеною на рис. 3 . Якщо ж замість системи, що створює кутову дисперсію , застосовується набір вузькосмугових світлофільтрів , прилад зазвичай відносять до фотометрів . Багатоканальні спектральні прилади використовуються для спектрального . аналізу складу речовин за обраними аналітичними . довжинами хвиль l . У міру збільшення числа каналів з'являється можливість вивчення спектралььних . розподілів f ( l) . Розглянемо найбільш. типові прилади даної трупи (у порядку зростання числа каналів).
2.1 . Полум'яні ( атомно -абсорбційні ) спектрофотометри
Мають зазвичай один - два канали реєстрації. Вони вимірюють інтенсивності ліній абсорбції , емісії або флуоресценції атомів елементів в полум'ї спеціальних пальників або інших атомізаторів . У простих конструкціях аналітичні l виділяються вузькосмуговими фільтрами ( полум'яні фотометри), в приладах вищого класу застосовуються поліхроматор або монохроматори , які можна перемикати на разкладення. довжини хвиль. Прилади даного типу використовують для визначення більшості елементів періодичної системи . Вони забезпечують високу вибірковість і чутливість ( до 10-14 г).
2.2 . Квантометри
Фотоелектричні . установки для промислового спектрального . аналізу - будуються на основі поліхроматорів; вихідні щілини поліхроматору виділяють із спектру випромінювання досліджуваної речовини аналітичної лінії і лінії порівняння , відповідні потоки посилаються на приймачі (фотопомножувачі) , встановлені у кожної щілини. Фотоструми приймачів заряджають накопичувальні конденсатори; величина заряду, накопиченого за час експозиції, служить мірою інтенсивності лінії, пропорційної концентрації елемента в пробі. Існуючі моделі квантометрів розрізняються робочими діапазонами спектру ( усередині області 0,17 - 1 мкм) , числом одночасно працюючих каналів (від 2 до 80) , ступенем автоматизації , способами збудження спектрів (дуга, іскра, лазер). Вони застосовуються для експресного спектрального . аналізу сталей , сплавів , мастильних масел.
2.3 . Спектрографи
Одночасно реєструють протяжні ділянки спектру , розгорнутого у фокальній площині Ф ( рис. 3) , на фотопластинках або фотоплівках ( фотогр. спектрографи ) , а також на екранах передавальних телевізійних . трубок , електроннооптичних . перетворювачів з « запам'ятовуванням » зображень і т. п. При гарній оптиці число каналів обмежується лише роздільною здатністю ( зернистістю ) фотоматеріалів або числом рядків телевизійної . розгортки. У видимому діапазоні використовуються прості спектроскопи і стилоскопи , в яких приймачем являються очі.
Типи спектрографів відрізняються великою різноманітністю - від найпростіших приладів настільного типу для навчальних цілей і компактних ракетних і супутникових бортових спектрографів до великих астроспектрографів , що працюють у поєднанні з телескопами , і лабораторних 10 -метрових вакуумних установок з великими плоскими і увігнутими дифракції . гратами для досліджень тонкої структури спектрів атомів..
Швидкісні багатоканальні спектральні прилади.
Для досліджень спектрів швидко - протікають процесів конструюються шляхом поєднання спектрографа з швидкісною кінокамерою (кіноспектрографи), введення в схему приладу багатогранних обертових дзеркал, застосування багатоканальної реєстрації з багатоелементними приймачами і ін. (Хроноспектрографами, спектрохронографами, спектровізорами , швидкісними спектрометрами ) .
3 . Одноканальні спектральні прилади з селективною модуляцією
Типовими спектральними приладами. 3 -ї групи явл. растрові спектрометри і Сисам .
3.1 . Растрові спектрометри
Створюються за загальною для одноканальних спектральних приборів. блок -схемі (рис. 4 ) , але в скануючому монохроматоре щілини замінюються растрами спец. форми (наприклад, гіперболічними ; рис. 6 ) . При роботі вхідного растру поперемінно в прохідному і відбитому світлі виникає амплітудна модуляція випромінювання тієї l , для якої зображення вхідного растру збігається з вихідним растром .
Рис . 6 . Гіперболічний . растр Жерара .
Темні смуги - дзеркальні , растр поперемінно працює то в прохідному, то у відбитому світлі. У випромінюванні інших l в результаті кутової дисперсії зображення зміщуються і амплітуда модуляції зменшується.У порівнянні з щілинними спектрометрами растрові дають виграш в потоці (приблизно в 100 разів при R » 30000) , проте їх застосування обмежене засвіченням приймача потоком не модульованого . випромінювання і складністю виготовлення растрів і оптичної частини системи .
