Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.
Скачать (прямая ссылка):
51
подчеркнуть большие ёозмо&й6С1гй моЩнЬзХ ймйульснкй лазерой как источников для возбуждения спектров комбинационного рас- .j сеяния. 1
3. источники ИЗЛУЧЕНИЯ в ВАКУУМНОЙ УФ ОБЛАСТИ
г
В зависимости от задач измерений к источникам излучения для вакуумной УФ области (0,5—180 нм) предъявляются различные требования 13].
Источники, предназначенные для возбуждения и исследования ; фотохимических реакций, должны создавать большой световой поток в нужной спектральной области, в то время как распределение энергии внутри выделяемого интервала длин волн несущественно, i
Источники, предназначенные для наблюдения спектров поглощения, должны давать равномерный сплошной спектр в нужном спектральном интервале. j
Источники, используемые для исследования распределения энергии в спектре и для энергетической градуировки приборов, должны иметь определенное спектральное распределение яркости и обеспе-чивать воспроизводимость параметров излучения. ||
При спектральных измерениях в вакуумной УФ области спектра J] используют водородные лампы, лампы со сплошным излучением ||j инертных газов, ксеноновые и криптоновые резойансные лампы. ;
Источники, применяемые в УФ области, можно разделить на две группы. К первой группе относятся безоконные источники, вакуум- !| ные или работающие на протонном газе, ко второй — лампы с окнами^ |;| Вследствие ограниченного выбора материалов, прозрачных в ваку- | умной ультрафиолетовой области спектра, и технологических труд-ностей присоединения окон к колбам ламп большее распространение ] получили источники безоконного типа. Источники с окнами находят |! применение лишь в области длин волн более 0,12 мкм. В качестве материалов для окон используется особо прозрачный плавленый '|!! кварц, лейкосапфир, фтористый литий, флюорит и некоторый другие.
Водородные лампы излучают спектр, состоящий в вакуумной : УФ области из сплошного спектра (континуума) при длинах волн более 170 нм, многолинейчатого молекулярного спектра и резонанс-ных линий атомарного водорода с длинноволновой линией s 121 нм.
Для исследования спектров поглощения используется излучение разряда инертных газов — аргона, криптона и ксенона, — возбуж- : даемых с помощью высокочастотного разряда. Для фотохимических ,f!j исследований применяются ксенойовые и криптоновые резонансные лампы, содержащие в вакуумной УФ области Только одну нли две J резонансных линии, излучаемых в дуговом !'или тлеющем разряде : при малой плотности тока или в безэлектродйом разряде при низком :: давлении газа. Из резонансных источников можно указать лампы ; типа КсР*1 и КсР-2 с ксеионовым наполнением и водяным охлажде- : нием [3, 81.
52 ч|
W^f^WfWWWWP^WfPTW^fT^TTTT^W^^^W^IIIMIIIf|l|Mfll]ll|IINflll|l|ll|IIJIijlill||l]jl|ll|ll|ll]INipini|M|M|l|llin|n|IHIHIHIIIHn|Jl|414IHIINHJI III I... UHJI M|.IIJIHNIj^H
4. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ В СРЕДНЕВОЛНОВОЙ И ДЛИННОВОЛНОВОЙ ИК ОБЛАСТЯХ
Особенность источников средневолнового (1,5—20 мкм) и длинноволнового (20—1000 мкм) диапазонов заключается в малой интенсивности их излучения.
В средней ИК области используются тепловые излучатели — штифт Нерста и глобар.
Штифт Нерста представляет собой спрессованный у прокаленный при высокой температуре стержень из смеси порошков окиси циркония и окиси иттрия. Обычно его изготовляют в виде полого цилиндра длиной 2,5—3 см с платиновыми электродами на концах. При температуре около 20 °С стержень имеет большое сопротивление, а проводимость достигает заметного значения только после его предварительного нагревания до 700—800 °С. В дальнейшем высокая рабочая температура ~1500—1700 °С поддерживается проходящим по штифту электрическим током силой 0,5—1 А при напряжении -—-100 В. Спектр излучения штифта Нерста простирается до 100 мкм, однако наибольшая доля излучения приходится на ближнюю ИК область, максимум излучения штифта (при Т = 1700 К) находится при А, я» 1,5 мкм. Спектральная характеристика штифта Нерста зависит от способа и состава приготовления массы, температуры и условий его работы. В области i > 10 мкм щтифт Нерста излучает менее интенсивно, чем глобар.
Глобар — это спрессованный из карбида кремния и подвергнутый обжигу сплошной стержень длиной 5—10 см с утолщенными концами, обжимаемыми металлическими электродами. Питание осуществляется током силой 7—9 А при напряжении 30—40 В, рабочая температура 900—1100°С. Как и штифт Нерста, глобар является источником сплошного спектра в ИК области, но он более удобен, так как не требует предварительного нагревания, механически более прочен и долговечен. Следует отметить хорошую воспроизводимость кривой яркости глобара, что дает возможность использовать его в качестве стандарта.
Характеристики штифта Нерста и глобара приведены в табл. 8.
Интенсивность излучения тепловых источников, используемых в длинноволновой области, весьма незначительна. Здесь также используются главным образом штифт Нерста и глобар. К тепловым источникам также относятся платиновые ленты, покрытые окисью иттрия или тория, интенсивность излучения которых в области 20— 100 мкм может превышать интенсивность излучения глобара, а также нихромовая лента с покрытием из платинового кварца. К недостаткам тепловых излучателей для дальней ИК области относятся быстрое усиление вредного кбротковолнового излучения при повышении их температуры, а также ограниченный диапазон температуры нагрева источников, работающих в атмосфере (до 1500—1700 К).
