ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектральные приборы из "Спектральный анализ газовых схем" Основное назначение спектрального прибора — разложить в спектр излучение светящейся смеси газов и выделить соответствующие монохроматические составляющие излучения. Для этой цели применяют приборы различных конструкций, основанные на явлениях дисперсии, дифракции и интерференции света. Спектр можно рассматривать визуально, регистрировать на фотопластинке или же при помощи фотоэлектрического приемника излучения. Монохроматор в сочетании с фотоэлектрической приставкой для регистрации излучения и соответствующим записывающим устройством называется спектрометром. [c.89] Как известно, основные части всякого спектрального аппарата щель, диспергирующая система и оптическая система — служат для получения спектральных линий, которые являются монохроматическим изображением щели. [c.89] В качестве диспергирующей системы могут служить призма, дифракционная решетка, пластинки интерферометра. В многочисленных вариантах призменных приборов используются призмы различной формы, изготовляемые из стекла, кварца или флюорита, в зависимости от области исследуемого спектра. Применение призменных приборов ограничивается исследованиями в видимой и сравнительно близкой ультрафиолетовой областях спектра. [c.89] Среди приборов высокой разрешающей силы наибольшее распространение получил эталон Фабри—Перо. Жесткий эталон Фабри—Перо с интерференцией невысокого порядка, называемый интерференционным фильтром, является простейшим безщелевым спектральным прибором для получения монохроматического излучения. [c.90] Мы не приводим подробное описание различных типов спектральных приборов, которое можно найти в ряде общих руководств по спектроскопии и спектральному анализу ps, sos, 209,313-31 Раздел же об интерференционных фильтрах (см. 13) нами рассмотрен несколько более подробно вследствие того, что они только недавно стали широко применяться в спектральном анализе и в систематических руководствах их описания нет. [c.90] Дадим основные характеристики спектральных приборов. Всякий спектральный прибор можно охарактеризовать с помощью трех величин а) дисперсии, б) разрешающей силы и в) светосилы. [c.90] Для увеличения линейной дисперсии необходимо увеличить либо угловую дисперсию, либо фокусное расстояние фокусирующей системы. Для призменных приборов увеличения угловой дисперсии можно достичь путем увеличения преломляющего угла призмы, числа призм или дисперсии материала призмы. [c.91] Спектральная линия является изображением щели, расширенным вследствие дифракции. Для очень узкой щели ширина ее изображения практически целиком определяется шириной дифракционного максимума нулевого порядка. Две линии считаются разрешенными, если дифракционный минимум (см. рис. 37) одной из них приходится на дифракционный максимум другой (критерий Релея). В этом случае провал интенсивности между максимумами составляет 20%. [c.92] При фотографической регистрации спектра реальная разрешающая сила спектрального прибора может быть полностью не использована. Она ограничивается зерном фотопластинки. [c.93] В зависимости от способа регистрации светосила прибора будет по-разному зависеть от его параметров. При общепринятом методе фотографической регистрации измеряется освещенность, создаваемая данным источником света в фокальной плоскости прибора. При фотоэлектрическом способе регистрации измеряется световой поток, выходящий из прибора и попадающий на светочувствительный слой приемника излучения. Рассмотрим, какими параметрами прибора определяется его светосила в каждом из этих случаев. [c.94] Сравнение светосилы приборов с призмами и с дифракционными решетками показывает, что светосила по освещенности у тех и других приборов примерно одинакова. С точки зрения светосилы по потоку некоторые преимущества остаются за приборами с дифракционными решетками. Большая угловая дисперсия приборов с решетками позволяет применять более широкие щели и меньшие фокусные расстояния-, т. е. при той же разрешающей силе поток, падающий на приемник, будет больше. [c.97] Приведенные соображения о светосиле оптических приборов позволяют рационально выбрать прибор и размеры щели при решении конкретных аналитических задач. Правильный выбор спектрального прибора особенно важен в тех случаях, когда необходима высокая чувствительность анализа (см. 21). [c.97] В приложении III приводятся основные характеристики спектральных приборов, выпускаемых отечественной промышленностью. Эти приборы могут быть исполь зованы для решения большинства задач количественного спектрального анализа газов. При выборе спектрального прибора следует руководствоваться требованиями каждой конкретной задачи анализа. Спектры газов значительно беднее линиями, чем спектры металлов, поэтому в большинстве случаев нет необходимости использования приборов с большой дисперсией (за исключением изотопного спектрального анализа). И даже при анализе смесей газов в некоторых случаях, не в ущерб чувствительности анализа, могут быть использованы монохроматические фильтры, дисперсия которых значительно меньше, чем у самого примитивного спектрального прибора (см. 26). [c.97] В большинстве разработанных методик анализа аналитическими нарами являются линии, расположенные в видимой области спектра. Поэтому наибольшее применение имеют приборы со стеклянной оптикой (ИСП-51, СЛ-3, УМ-2). [c.97] Освещение щели спектрального прибора. Светосила и разрешающая способность спектрального прибора будут полностью использованы только в том случае, если свет, идущий от щели, полностью заполняет объектив коллиматора. В большинстве случаев это может быть достигнуто применением специальных оптических систем для освещения щели спектрального прибора светом от источника. Эти оптические системы принято называть конденсорами или конденсорными системами. [c.98] При отображении источника света на щели в натуральную величину различные точки ее освещены светом, идущим от разных точек источника. Изображение источника получается в плоскости коллиматорного объектива. [c.99] При этом свет от всех точек источника участвует в освещении щели (рис. 40). [c.99] В некоторых случаях освещать щель прибора можно без осветительной системы непосредственно от источника. При этом источник располагается на оптической оси прибора на некотором расстоянии от щели. Светосила прибора будет полностью использована только тогда, когда источник виден из щели под углом, большим чем угол, под которым виден коллиматорный объектив. [c.100] Вернуться к основной статье