Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.
Скачать (прямая ссылка):
пластины изготовляют из ей' ла или кварца (в зависимости от рабочего участка спекши Распространенный диаметр; кал 20—60 мм, толщина
2 X 3 if.
гЧ
VJ ГУ
ii №
Рис. 125. Схемы с ИФП
166
шваи
WWi 1
Таблица 22
Прибор Материал пластин Рабочая спектральная область, нм Коэффициент отражения, % Диапазон толщин, мм
ИТ-28-30 Кварц: кристаллический 220—360 80—86 0,3-30
плавленый 340—600 85—90
ИТ-28-150 кристаллический 220—360 80—86 40 150 .
плавленый 340—600 85—90
ИТ-51-30 ИТ-51-150 Стекло 400—800 87—92 0,3—30 40—150
~5—15 мм. Для видимой области спектра в качестве зеркальных покрытий чаще применяются диэлектрические многослойные покрытия из 5—15 слоев сульфида цинка и криолита. Оптическая толщина каждого слоя составляет 4. Для УФ области используются зеркала с пластинками из кристаллического кварца, покрытые алюминием, или из плавленого кварца, покрытые двуокисью кремния и двуокисью титана. Точность обработки зеркальных поверхностей составляет ~У100, точность выставления зеркал на параллельность ~10—15" [3, 8].
Отечественной промышленностью выпускаются ИФП Типа ИТ-28 и ИТ-51, характеристики которых приведены в табл. 22 181. Диаметр пластин прибора 50 мм.
Мультиплекс-ИФП выпускается под шифром ИТ-36. Он представляет собой комбинацию двух ИФП, имеющих кратные толщины. В комплект прибора входит набор кварцевых распорных колец, толщиной 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 мм. Для точного согласования толщин составляющих ИФП один из них (с большей толщиной) снабжен системой для изменения давления внутри камеры.
ИФП, скрещенный с монохроматором. Скрещивание ИФП с дополнительным спектральным прибором необходимо для того, чтобы выделить область спектра, содержащую одну исследуемую линию или участок спектра, сравнимый со спектральной областью дисперсии. В качестве средств предварительной монохроматизации используются светофильтры или призменные и дифракционные монохррма-торы. Из различных типов оптических фильтров в установках с,ИФП наибольшее применение находят интерференционные светофильтры. Их используют тогда, когда исследуемый спектр содержит небольшое
167
Рис. 126, Схемы приборов с ИФП и ~м ногохром втором предварительной дисперсня;;
1 — источник излучения; 2 — конденсорные линзы; 3 ~ ИФП; 4 — диафрагма; 5. 7 — об!>! ективы спектрографа; 6 — диспергирующая система (в данном случае — призма); 8 -Я фотопластинка
число линий. В остальных случаях применяют дифракционные и|| призменные монохроматоры. Ш
ИФП, скрещенный с монохроматором, может быть установлю по одной из двух схем: внутренней или внешней.
При внешней установке (рис. 126, а) интерферометр размещаете! вне спектрального прибора в параллельном пучке лучей, образовал ном коиденсорной линзой. Интерференционные кольца изображают в плоскости щели, установленной в задней фокальной плоско|| объектива. Последний должен быть исправлен на хроматизм д/г обеспечения резкой фокусировки колец в плоскости входной щелл Достоинством способа внешней установки ИФП являются мал количество рассеянного света, возможность изменения увеличени; картины колец, использование всей площади зеркал интерферометр! Однако габаритные размеры прибора при внешней установке знач| тельны, кроме того, его юстировка должна проводиться с бо* тщательностью.
При внутренней установке (рис. 126, б) ИФП размещается в- Щ раллельном пучке между коллиматорным объективом и дисперЙ рующим элементом спектрографа. На фокальной поверхности спвф| изображается в виде линий, пересеченных поперечными полоскаШ'^рд участками интерференционных колец, К преимуществам cnocfflfj внутренней установки следует отнести компактность прибора.;^ отсутствие дополнительных оптических элементов. Его недостатдеГ является значительное количество рассеянного света, так как бОЖр шая часть световой энергии отражается от первого зеркала и рассеГ вается внутри спектрографа, В спектрографе с неисправленЩ! астигматизмом фокусные расстояния камерного об^ктнШЕ'Я’5 интерференционных колец и щели могут не совпадать,
Спектрометры с ИФП. На практике находят применение €i|||| метры с ИФП, построенные по одноканальной и двушв1||1| схемам 18]. ..................... : _ , ,;r-V:;:^ggiB|ji
168 ‘ ' ' :===..
ч1!11 г и I м IN11111! м! 11 и 111! I j!! I! 11! I j И j П! I j
рис. 127. Схема одиоканалыюго спектрометра с ИФП
На рис. 127 показана одноканальная схема. Источник излучения
1 через конденсор 2 освещает входную щель монохроматора 3, состоящего из диспергирующего элемента 5, объективов 4, 6 и выходной щели 7. Вышедший из монохроматора свет направляется на оптическую систему ИФП 8—9—10. Нужная часть спектрального интервала излучения выделяется диафрагмой 11 и направляется па приемник 12.
Одноканальная схема применяется только для исследования стабильных источников излучения. Световой поток от нестабильных источников, проходящий через оптическую систему, непрерывно и нерегулярно изменяется, искажая запись контура спектральной линии. Нестабильность можно учитывать путем одновременного измерения излучения некоторого стандарта, изменяющегося по закону, аналогичному закону изменения исследуемого излучения. В качестве такого стандарта удобно принять интегральный световой поток рассматриваемой спектральной линии. Из сказанного следует, что целесообразным вариантом построения оптической схемы спектрометра является двухканальная схема, состоящая из рабочего канала, где установлен ИФП, и канала сравнения.
