Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Скоков И.В. -> "Оптические спектральные приборы" -> 27

Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.

Скоков И.В. Оптические спектральные приборы — М.: Машиностроение, 1984. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiespektralniepribori1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 94 >> Следующая

Для освещения кюветы часто используют специальные осветители, представляющие собой цилиндры с хорошо отполированными стенками (рис. 44, б). Сечение цилиндра имеет форму эллипса^ В одном из фокусов эллипса помещают источник возбуждения (например, ртутную лампу), а в другом (соосно лампе) —кювету 2: Так как оба фокуса эллипса являются оптически сопряженными, все лучи, выходящие из источника и лежащие в плоскости сечения, после отражения от стенок цилиндра пройдут через кювету 2.
Рассмотрим особенности осветительных систем, используемых1 в одноканальных спектрофотометрах, предназначенных для атомноабсорбционного анализа.
Во-первых, кювета (ячейка) с поглощающим веществом при атомных абсорбционных измерениях является интенсивным излучатен лем, так как в спектре излучения поглощающего вещества за счет,
66
nil
IИI IIII
.1 I'llllll
'I :| III I
1 !|!| 1 1
' j || |
I ;! luliiHlil
¦11 '¦':»¦ i ll! I u
12 3 4 5 6
12 3 5 6 1 2 3 b 56
Рис. 45. Осветительные системы однолучевых спектрофотометров для атомно-абсорбционного анализа:
а —- двухлинзовая система с промежуточным изображением источника в поглощающей ячейке; б — одиолинзовая система с фокусировкой источника на щель и# ячейкой, установленной вблизи конденсора; в — двухлинзовая система с установкой поглощающей ячейки в параллельном пучке; I — источник света; 2, 4 ~~ конденсорные линзы; 3 — поглощающая ячейка; 5 — входная щель; 6 — объектив коллиматора
частичного возбуждения атомов могут наблюдаться линейчатые атомные и молекулярные спектры.
Во-вторых, размер ячейки часто бывает весьма малым, поэтому соответствующим образом должны быть согласованы размеры светового пучка, проходящего через поглощающую ячейку.
Осветительные системы атомно-абсорбционных спектрофотометров приведены на рис. 45. В устройстве на рис. 45, а совмещенное изображение источника 1 и поглощающей ячейки 3 фокусируется на щель спектрального прибора. В приборе на рис. 45, б ячейка находится на некотором расстоянии от щели и освещается сходящимся пучком света. Освещение ячейки параллельным пучком света показано на рис. 45, в.
Из трех схем, представленных на рис. 45, наиболее светосильной является схема с промежуточной фокусировкой источника [26]. Условием максимальной светосилы является равенство угловых апертур пучка, падающего на щель, и пучка, заполняющего объектив коллиматора. Проведем расчет параматров такой системы. Обозначим: dx —диаметр источника излучения, d2l I —диаметр и длина поглощающей ячейки, D2y D4 и DG —диаметры линз 2, 4 • и объектива коллиматора 6, /а, /4 и /б — фокусные расстояния линз 2Л
4 и объектива коллиматора 6, di —диаметр изображения источника на щели.
Световой поток Ф, который может проходить через поглощающую ячейку (рис. 45, а) с площадью сечения пучка S и угловой апертурой и, выражается в виде
ф = nL sin и2. (41)
С учетом выражения (41) получим для светового потока, проходящего через кювету 5,
iT'I'ini !Г11Ч!>|11ШПП|,11'МЧ|ЧЧ1Ч1ЧГ||Ч|[1ЧГ11 II И'И'МТМ'И 'I И II ГГП1 !' 'ППП ¦Г'Г'ПГИТТ'П
!f!n^ ..............................................................
Ii
<?>
\t:“ Л. JSl „;;
<)
Рис. 46. Схемы оптического сопряжения излучений различных источников в один
световой поток; II
l!:!ll
/ — полупрозрачное зеркало; 2 — вогнутая дифракционная решетка; 3 — синхронный де- Щ
тектор III
Поток Ф2, проходящий через линзу 2, должен быть не меньше, ;
чем поток Ф3, т. е. I
nL
Jid, яЕ>*
4/?
ndi
_4_ /а *
Следовательно,
2dg/|
Ыг
Из геометрических соотношений получим
I __ h (ds -h di). i _ h (de •+¦ ^jl)
da ’ .**¦“ di
Для того чтобы потоки, выходящие из кюветы и падающие на щель спектрального прибора, были бы равны между собой, необходимо выполнить условие
/ iu?
itL( 3
21
nL
nd'f л?>ц
i1!1 1 1
4/i
2 ‘
Из этого условия следует, что диаметр изображения источника на щели
d[
~щ~
Из геометрических соотношений имеем
2 /Л
.!: ШИП
11 IHHI ¦ 11 Niiiii | ,:ii!l!l i
Диаметр линзы 4
I — f / 1 J_
4~h\l i Dsl )'
При атомно-абсорбционном анализе часто возникает задача исследования нескольких резонансных линий. Одним из путей ее реализации является оптическое сопряжение излучений различных источников в один световой поток. На рис. 46 показаны некоторые способы оптического сопряжения.
В схемах на рис. 46, а, б имеют место значительные потери света за счет отражений на линзах и окнах ламп, диафрагмирования (рис. 46, а) и прохождения некоторой части светового потока через полупрозрачное зеркало в направлении, перпендикулярном оптической оси (рис. 46, б).
В схеме на рис. 46, в источники излучения размещаются в фокальной плоскости спектрального прибора в тех ее участках, где изображаются выделенные резонансные линии в спектре (принцип «обращенного спектрографа»).
В схеме на рнс. 46, г на оптическую ось прибора с помощью колеблющегося зеркала попеременно выводятся излучения независимых источников. Схема отличается компактностью, простотой и малыми световыми потерями, однако в ней значительно сокращена продолжительность эффективного измерения излучений от каждого из источников.
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed