Элементы внутреннего отражения ЭВО

Характерные свойства оптических материалов, используемых для изготовления элементов внутреннего отражения [c.101]

При исследовании тонких слоев полимеров, нанесенных на непрозрачные субстраты, например полимерных покрытий (лаков, красок, герметиков) на металлах, дереве, стекле или других материалах, а также наполненных полимерных композиций, не пропускающих ИК-лучи, используют спектральный метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [34]. Метод основан на анализе спектрального состава луча, отраженного на границе раздела исследуемого материала и специального устройства - элемента НПВО. [c.232]

Зачастую при использовании метода НПВО наибольшие затруднения вызывает получение воспроизводимого оптического контакта между элементом внутреннего отражения и образцом. В случае мягких образцов, таких, как эластомеры, каучуки или адгезивы, проблем не возникает и с элементами многократного отражения получаются достаточно интенсивные спектры. Волокна можно плотно намотать на элемент. Для гибких пленок, волокон, бумаги, тканей хороший оптический контакт обеспечивается с помощью резиновой прокладки, которая одновременно предохраняет элемент от повреждений. Нужно только следить за тем, чтобы эта прокладка не контактировала с поверхностью элемента, что может привести к появлению дополнительных полос в спектре. Винтовые прижимные устройства предохраняют образец от слишком сильного поджатия в держателе во избежание деформации или разрушения элемента МНПВО. [c.106]

Спектроскопия НПВО, как уже отмечалось, — весьма удобный метод исследования анизотропии поверхностных слоев полимеров. При этом оказывается возможным использовать и неполяризован-ное излучение (с учетом поляризующей способности прибора и приставок), изменяя ориентацию образца относительно поверхности элемента внутреннего отражения. Такие эксперименты были проведены [58] при изучении поверхностных слоев полиэтилентерефта-латной пленки, полученной экструзией. Они показали, что этот метод изготовления пленки приводит к преимущественной ориентации макромолекул в направлении нормали к ее поверхности. [c.230]

Рис. 33.1. Схемы различных элементов внутреннего отражения, а призма с однократны. отражением 6 элемент с многократным внутренни.и отражением в детектирование ф.ауо-ресценции под прямым углом г детектирование флуоресценции по ходу отраженного луча.

Практические соображения при выборе и использовании элементов внутреннего отражения [c.525]

Для определения инфракрасного спектра поглощения вещества с помощью методики нарушенного полного внутреннего отражения твердое вещество обычно следует тонко измельчить. Порошок можно поместить либо непосредственно против призмы приставки, либо для улучшения контакта может быть использована клейкая лента. Измельченное вещест-. во распределяют на клеющей стороне ленты так, чтобы образовался почти прозрачный слой ленту прижимают к отражающему элементу стороной, на которой находится порошок. Затем прикрепляют пластинку-подложку или на 1—2 мин слегка прижимают с помощью зажима. Наконец, отражающий элемент помещают в держатель. Для этой методики предпочтительно использовать ленту с клеем на основе натурального каучука. При исследовании некоторых пластических материалов их можно помещать непосредственно на отражающий элемент. [c.49]

Элементы внутреннего отражения [c.525]

В ряде случаев для оценки биологической инертности материалов необходимо осуществлять максимально полную идентификацию выделяющихся из эластомера веществ. Для оценки индивидуальных показателей изучают миграцию в модельные среды наиболее реакционноспособных и биологически активных веществ с помощью методов хроматографии (тонкослойной и газовой), фотометрии, масс-спектрометрии, проводят качественный анализ содержания химических элементов и ионов. Исследование процессов, связанных с миграцией ряда ингредиентов на поверхность резин, оказалось возможным лишь при сочетании нескольких методов - световой микроскопии, инфракрасной спектроскопии с нарушенным полным внутренним отражением (НПВО) и наиболее эффективной вследствие высокой чувствительности и избирательности тонкослойной хроматографии. [c.557]

Для применения методики нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) прибор должен иметь дополнительную приставку однократного или многократного отражения. Приставка состоит из отражающего элемента и подходящего подъемного устройства, позволяющего установить элемент вг спектрофотометре в положении, обеспечивающем максимум пропускания. [c.46]

В промышленности используют УЗ, рентгеновский, а также нейтронный контроль качества турбинных лопаток. Ультразвуковой метод малопроизводителен, сопровождается шумовыми отражениями ультразвука от элементов внутренней структуры лопаток и, в принципе, малопригоден для испытаний сплавов на основе никеля, из которых изготавливают лопатки. Результаты радиационного контроля сложны в интерпретации из-за затеняющего действия элементов внутренней структуры, и только метод компьютерной томографии позволяет получать приемлемые изображения сечений лопаток, а также измерять толщину стенок с точностью до 0,1 мм. [c.318]

Угол падения инфракрасного пучка на поверхность элемента нарушенного полного внутреннего отражения (изготовленного, как правило, из селеНида цинка или германия), а также длина волны инфракрасного света определяют глубину проникновения пз ка в поверхность пленки. Небольшая глубина проникновения обеспечивает получение спектров, весьма чувствительных к поверхностным химикатам-добавкам или модификации поверхности. [c.42]

Визуальный метод спектрального анализа отличается от спектрографического способом сравнения спектров. Согласно способу, обычно применяемому в визуальном методе, спектр эталонного материала создают с помощью призмы полного внутреннего отражения, расположенной перед одной половиной щели, в непосредственной близости от спектра анализируемого материала (разд. 3.6.9 в [1]). Этот способ можно применять всегда, поскольку все спектроскопы дают стигматическое изображение. Способ пригоден для сравнения спектра пробы со спектрами основного элемента и эталонного материала. [c.297]

Величина показателя преломления элемента—кристалла полного внутреннего отражения (НПВО), точнее говоря, значение / о= - С 1. При увели- [c.324]

Оптическое волокно имеет сложную структуру, обеспечивающую прохождение света вдоль волокна путем полного внутреннего отражения с минимальными потерями. Оно состоит из световедущей жилы из стекла с высоким показателем преломления 1 и оболочки из стекла с меньшим показателем преломления п . Для ряда областей применения элементов волоконной оптики [c.26]

Для контроля качества новых элементов внутреннего отражения необходимо записать их спектры. В предполагаемом для использования интервале длин волн запись спектра пропускания элемента не должна иметь наклона или полос. В случае плохо отполированных элементов в коротковолновой части спектра наблюдается рассеяние. Допуски к плоскостности и углам элементов внутреннего отражения довольно жесткие. По этой причине, а также из-за трудности изготовления высококачественно отполированных поверхностей лучше не пытаться переполировывать поцарапанный элемент, а вернуть его изготовителю для переделки. [c.106]

Остановимся теперь на трудностях, возникающих при использовании метода НПВО. Основная из них —это то, что при записи спектров твердых полимеров практически всегда существует третья среда, — воздушный зазор между образцом и элементом внутреннего отражения. Такой зазор неконтролируемым образом меняет эф, а так как эф является функцией Л, то влияние зазора на интенсивность поглощения будет различным для разных участков спектра. Это существенно затрудняет даже качественную интерпре- [c.228]

В следующих разделах рассмотрена теория некоторых оптических методов контроля поверхностных реакций с помощью затухающей волны, генерируемой при внутреннем отражении света отмечены наиболее важные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании оптических систем с элементами внутреннего отражения дан обзор имеющейся литературы по применению СВО-устройств в иммупоанализе, и, наконец, обсуждаются перспективы развития этой области. [c.520]

Рис. 33.11. Волоконно-оптический элемент внутреннего отражения одноразового пользования для иммуноанализа на основе НПВОФ. Волокно помещено в капиллярную трубку, что упрощает отбор пробы. Раствор засасывается в кювету под дейстеие.м капиллярных сил, причем объем пробы точно определяется объемом капиллярной трубки. (С разрешения автора [19].)

Для передачи лазерного излучения технологическому объекту и управления пучком служат специальные энергетические оптические системы [10]. С помощью фокусирующих, отражающих и преломляющих оптических элементов излучение лазера может быть подведено к заданным зонам обработки. Для изменения направления излучения с длиной волны, лежащей в видимой и ближней инфракрасной частях спектра, используют призмы полного внутреннего отражения и интер ференционные зеркала с многослойными диэлектрическими покрытиями. На длине волны 10,6 мкм применяют зеркала с покрытиями из золота и алюминия. Для перемещения луча в пространстве используют системы подвижных зеркал. В промышленных лазерах применяют фокусирующие системы телескопического и проекционного типов. [c.101]

Анализируемый образец следует располагать у отражающей поверхностн на расстоянии, меньшем глубины проннкновення. Максимальная глубина, на которую проникает свет в воздух при полном внутреннем отражении на границе между средой с высоким показателем преломления и воздухом, составляет величину порядка длины волны. Это означает, что в ИК-обла-сти, например, эта глубина равна нескольким микрометрам, и, следовательно, для получения удовлетворительного спектра ЫПВО требуется сближение элемента НПВО п образца па расстояние такого ж в порядка, другими словами, необходим оптический контакт образна с элементом НПВО. [c.138]

Н"иая 1б. и-т1, Стекло находит все более широкое применение в р11меи( и>1я стек. 1а производстве оптических волокон. Расплавленное мром икиеп о стекло можно вытянуть в тонкие волокна, прочные, оптпче. кпх п().11)К( Ц как сталь. Если такое волокно покрыть слоем материала с более низким показателем преломления, свет будет распространяться по такому волокну за счет полного внутреннего отражения от его поверхности. По таким волокнам можно передавать информацию, если на одном конце волокна поместить источник света, а на другом — чувствительный элемент, воспринимающий свет. В качестве источников света используют лазеры или излучающие свет диоды. Большое достоинство волоконной оптики состоит в том, что вследствие большой частоты светового излучения одно волокно позволяет вести передачу по гораздо большему числу каналов, чем коаксиальный кабель. [c.140]

При ближайшем рассмотрении под электронным микроскопом было обнаружено, что светящимися элементами являются полусферы, закрывающие сверху углеродные филаменты, присутствующие также в избытке в фуллеренсодержащей саже. Сами углеродные филаменты, подобно пучкам оптических волноводов,свет не излучали в силу того, что каждый из них имеет сердцевину из более оптически плотного материала и оболочку из менее плотного, поэтому на границе происходит полное внутренне отражение. [c.156]

Благодаря уникальным возможностям нанотехнологии создан микрополостный лазер. Излучающие элементы этого крохотного устройства -. молекулы флуоресцентного вещества заключены в микроскопическую полость в специально выращенном кристалле цеолита на основе фосфата алюминия. Особая форма полости (поры), обеспечивающая полное внутреннее отражение света, позволяет сфокусировать и направить испускаемый молекулами свет. Новая технология создания. микролазеров может оказаться основой конструирования миниатюрных устройств для СО- плееров и ко.мпьютеров будущего, [c.171]

Непрерывное определение субмикрограммовых количеств фосфорорганических соединений в воздухе [1012] выполняют методом инфракрасной спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Для этого используют двухлучевой спектрофотометр с расширенной шкалой в комбинации с приставкой для спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Германиевые детекторы покрывают тонкими (60— 80 нм) металлическими пленками платины методом вакуумного напыления и затем на них осаждают нитрат целлюлозы из амила-цетатного раствора. Пары диметилметилфосфоната пропускают вдоль одной или вдоль обеих сторон детектора, помещенного меж-жу термоэлектрическими охлаждающими элементами. Раскрытие щели спектрофотометра 1 мм, уровень шумов 1 %. Спектр регистрируют в области поглощения групп Р—О—С на длине волны [c.79]

Метод РФА конкурентоспособен по отношению ко многим видам классического неорганического анализа, особенно к таким, для которых анализируемая проба должна быть переведена в раствор. Однако метод РФА затруднительно применять для определения содержаний ниже 10% масс. В этой области безусловное предпочтение должно быть отдано таким методам, как атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с источником индуктивно-связанной плазмы, масс-спектрометрия с источником индук-тивно-связанной плазмы и др. Тем не менее, одно из направлений метода РФА, основанное на использовании полного внутреннего отражения рентгеновских лучей, позволило создать приборы, способные измерять нано-и пикограммовые количества элементов. С помощью таких приборов была эффективно решена задача определения микропримесей в слоях полупроводникового кремния. [c.41]

Измерение спектров НПВО производится, как правило, на обычных спектрофотометрах с помощью специальных огггических устройств — приставок однократного и многократного внутреннего отражения, которые устанавливаются в кюветное отделение прибора. Важнейшей деталью любой такой приставки является элемент НПВО — световод, играющий роль оптически более плотной (по отношению к объекту исследования) среды. Для изготовления элементов НПВО используются монокристаллы, стекла и жидкости с высоким показателем преломления и широким спектральным диапазоном прозрачности (табл. 14.4.144, 14.4.145). [c.481]

Метод полного внутреннего отражения может эффективно применяться для контроля дефектов типа расслоений в относительно толстых изделиях и для измерения диэлектрических характеристик тонких листовых материалов. Основным элементом схем, реализующих метод, является симметрическая диэлектрическая призма, основание которой контактирует с исследуемым объектом. На двух боковых гранях устанавливаются идентичные рупоровые антенны, заполненные диэлектрическим материалом, аналогичным материалу призмы, для согласования ввода и вывода электромагнитной энергии от генератора к детектору. Чувствительность метода в значительной степени зависит от конкретных параметров и типа приемоизлучающих антенн, их взаимного расположения на боковых гранях призмы, а так- [c.435]

С 60-х годов наряду с ИК спектроскопией пропускания широкое распространение получил метод нарушенного (или многократно нарушенного) полного внутреннего отражения НПВО (или МНПВО) Основы этого метода подробно изложены в монографии Харрика [120]. Суть его. заключается в том, что при отражении от границы раздела двух различающихся оптической плотностью сред свет, падающий из более плотной среды под углом, превышающим критическое значение, претерпевает полное внутреннее отражение. При этом в менее плотной среде возникает затухающая волна, которая может частично поглощаться образцом, находящимся в контакте с оптически более плотной средой. Роль этой среды выполняет элемент НПВО. В результате взаимодействия излучения с поглощающим объектом исследования интенсивность отраженного светового потока уменьшается. Отраженное излучение дает спектр нарушенного полного внутреннего отражения, который имеет много общего со спектром поглощения. [c.23]

Форма электрода зависит от числа внутренних отражений [8] элементы НПВО для одного отражения представляют собой призму или полуцилиндр, позволяющий работать при различных углах падения (рис. 12а, б) для большего числа отражений используются пластинки с плоскими или цилиндрическими входными и выходными гранями (рис. 12е, г, д). Разновидности элементов НПВО не исчерпываются показаннымщ на рис. 12 [8]. [c.105]

Широкую перспективу применения имеют пленки стекла на стекле. Основным элементом современной волоконной оптотехники является стеклянное прозрачное волокно (жила) с высоким показателем преломления, окруженное замкнутой стеклянной оболочкой с низкрм показателем преломления. В таком элементе лучи, упавшие с торца, распространяются благодаря многократному полному внутреннему отражению. IJpjj этом распространение света возможно либо по световедущей жиле (световоды), либо по оболочке (волноводы), что определяется прежде всего диаметром волокна, толщиной оболочки и длиной волны света. Жилы диаметром 2—10 мкм работают как свотоводы для видимого света, тогда как роль волноводов выполняют волокна толщиной 0,1— [c.128]

Идея создания проводников света не нова. Еще в 1870 г. Тиндаль демонстрировал опыт распространения света по струе воды вследствие полного внутреннего отражения лучей на границе вода—воздух. В 1874 г. В. И. Чиколев создал зеркальные световоды для передачи света. Использование стеклянных палочек для передачи света предложил в 1905 г. Вуд и позднее то же предложили ряд других исследователей. В 1953 г. А. Ван Хил, X. Хопкинс и Н. Капани применили для этих целей стеклянные волокна. Однако по-настоящему идея создания проводников света получила свое развитие только с появлением в 1958 г. оптического волокна, имеющего жилу и оболочку и обладающего способностью передавать световую энергию с малыми потерями. Создаются оптические волоконные элементы (световоды) для передачи световой энергии и изображения, позволяющие значительно повысить качество оптических и электроннооптических систем, применяемых в фотографии, телевизионной технике, вычислительной технике, медицине, системах автоматизации, сигнализации и многих других. [c.8]

Поскольку световой поток, идущий от входного торца к выходному, при увеличении изображения сужается, то в обратном направлении он будет расширяться. Когда, согласно принципам полного внутреннего отражения, деколлимированный свет будет падать на внутреннюю стенку под углом меньше критического для данных материалов жилы и оболочки, часть света будет выходить из световедущей жилы и проникать в оболочку. Ясно поэтому, что при увеличении изображения конические волокна склонны захватывать внешний паразитный свет, а при уменьшении — наблюдаются потери света волокнами. Между тем в коническом световоде свет, который теряется волокнами, лежащими в середине световода, при распространении в направлении уменьшения изображения не уходит из элемента, а захватывается соседними волокнами, ослабляя контраст изображения. [c.66]

Потери света в пучке волокон через их боковую поверхность уменьшают контраст и разрешение переданного изображения. Если свет распространяется вдоль волокна параллельно его оси, то значительная часть света проходит по промежуткам между волокнами пучка. При круглом поперечном сечении волокон этот свет проводится в промежутках в основном вследствие отражений Френеля и частично благодаря преломлению из соседних волокон. В деформированных волокнах наблюдаются световые потери через плоские участки граней волокна, и этот свет может попадать в соседние волокна и передаваться по ним путем полного внутреннего отражения. На рис. 4 показано влияние этих потерь на качество изображения, передаваемого пластиной (толщина б мм, площадь 20X70 мм ), полученной спеканием пучка оптических волокон диаметром 50 мкм и Лм = 0,58. Изображение щели шириной 200 мкм при помощи системы линз //10 проецировалось на такую пластину (рис. 4,а) контактная фотография у противоположной поверхности показала изображение щели (рис. 4, б), ширина которой составляла приблизительно 350 мкм, что вполне соответствовало ожидаемой ширине щели в 300 мкм при плотной укладке волокон. Однако при передаче изображения щели на излучатель Ламберта, нанесенный на одну поверхность пластины, и при контактном фотографировании щели у другой поверхности наблюдается увеличение ширины изображения щели (рис. 4, в) до 1,25 мм. Более точной характеристикой качества изображения, передаваемого волоконным элементом, является его частотно-контрастная характеристика Она была получена экспериментально при передаче изображения периодической синусоидальной решетки (рис. 5). [c.124]

На раннем этапе развития волоконной оптики, когда диаметры вырабатываемых волокон во много раз превыщали длину волны света, для описания оптических характеристик волокон использовались представления геометрической оптики -2. При этом допускалось, что лучи, проходящие по жиле волокна с показателем преломления ni и с оболочкой из стекла с показателем преломления П2 < П], претерпевают полное внутреннее отражение на поверхности раздела жила — оболочка, если их углы падения на эту поверхность превышают критический угол 0с = ar sin пг пи и что энергия этих лучей распространяется по всей длине волокна. Потери энергии, вызываемые несовершенствами поверхности раздела жила — оболочка и поглощением в материале жилы волокна, определяются соответствующими величинами рассеивания и поглощения. Кроме того, для определения потерь от нарушения полного внутреннего отражения были введены элементы физической оптики — проникновение поля в оболочку и возникающие в результате этого потери энергии, просачивающейся в соседние плотно уложенные волокна. Эти потери определялись по формулам Френеля, справедливым для плоских волн, -падающих на полностью отражающий плоскопараллельный слой, разделяющий две среды, первая из которых характеризуется более высоким показателем преломления. Таким образом, они справедливы с такой же степенью точности, с какой поверхность раздела жила — оболочка [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология