спектрометр интерферометр

Дан подробный сравнительный анализ спектральных приборов высокого разрешения (с разрешающей силой 10 - - 10 ) для инфракрасной области спектра. Рассмотрены классические щелевые спектрометры с дифракционной решеткой, сисамы, растровые, адамар-, фурье- и лазерные спектрометры, интерферометры Фабри—Перо. Табл. 4. Ил. 13. Библиогр. 150. [c.216]

Для специальных случаев разработан ряд модификаций этой основной системы. В одной из них применяется акселерометр, в результате чего интерферометр может работать в наклонном положении, а также в условиях вибраций сигнал от акселерометра контролируется, а коррекция, направленная на компенсацию указанных эффектов, осуществляется с помощью системы обратной связи, управляющей напряжением привода. В другой известной модификации, чувствительность которой превосходит чувствительность любого из известных спектрометров, интерферометр охлаждают до температуры жидкого неона. [c.106]

Б фурье-спектрометрах отсутствуют входная и выходная щели, а осн. элемент-интерферометр. Поток излучения от источника делится на два луча, к-рые проходят через образец и интерферируют. Разность хода лучей варьируется подвижным зеркалом, отражающим один из пучков. Первоначальный сигнал зависит от энергии источника излучения и от поглощения образца и имеет вид суммы большого числа гармонич. составляющих. Для получения спектра в обычной форме производится соответствующее фурье-пре-образование с помощью встроенной ЭВМ. Достоинства [c.250]

В состав подавляющего большинства из выпускаемых сегодня ИК- и КР-спектрометров входит источник света, монохроматор или интерферометр, детектор, специальные электронные устройства и система обработки данных. Только в эмиссионной ИК-спектроскопии образец непосредственно является источником излучения. В этом разделе описаны основные компоненты, используемые как в приборах с монохроматорами, так и в более простых фотометрах. [c.169]

КР-спектрометры выпускаются как укомплектованные монохроматорами (дифракционными решетками), так и в мультиплексном (с интерферометром) варианте. В настоящее время также производят комбинированные ИК-КР-спектрометры, оборудованные интерферометром Майкельсона. [c.171]

Недиспергирующие спектрометры спектрометры на основе интерферометров [c.37]

Спектрометр на основе интерферометра имеет ряд важных преимуществ перед диспергирующими спектрометрами. Некоторые из них внутренне присущи самой конструкции, а другие обусловлены тем, что данные помещаются в цифровом виде в Память ЭВМ. Принцип конструкции довольно прост (рис. 2.13). Интерферометр состоит из фиксированного и подвижного зеркал и светоделителя. Источник ИК-излучения и приемник вместе с соответствующей оптикой образуют спектрометр. [c.37]

В третьем варианте корреляционным спектрометром является интерферометр. Спектр эталонной смеси хранится в памяти прибора в виде интерферограммы. Обработка данных легко проводится на ЭВМ, которой снабжен спектрометр. Описано применение этого метода [c.274]

Сопоставление различных типов спектрометров может быть сделано с точки зрения их светосилы при одних и тех же значениях Яр- Например, спектрометр с эталоном Фабри—Перо может иметь выигрыш в светосиле по сравнению со спектрометром с дифракционной решеткой в 100—200 раз при одинаковых значениях разрешающей способности Яр. Приборы интерференционной спектроскопии, основанные на применении интерферометра Майкельсона, еще более перспективны в этом отношении. [c.39]

На рис., 28, а приведена одна из схем Фурье-спектрометра. Исследуемое излучение падает на входное отверстие интерферометра Майкельсона через выходное отверстие можно увидеть интерференционную картину полос равной толщины или полос равного наклона в зависимости от настройки интерферометра. Если зеркало интерферометра 5 параллельно изображению зеркала 8 , то можно видеть полосы равного наклона. Результирующая интенсивность на выходе прибора будет зависеть от разности хода Д, [c.51]

Таким образом, приборы, построенные на базе интерферометра, как и приборы с дифракционными решетками, являются спектрометрами, дающими последовательную запись спектра. Однако они обладают большей светосилой, чем дифракционные спектрометры, при равных разрешимых спектральных интервалах. Эти приборы пока используются главным образом в инфракрасной и видимой областях спектра. [c.53]

Оптико-кинематическая схема прибора представлена на рис. 33. Спектрометр построен но обратно круговой схеме при использовании двухлучевого интерферометра. [c.304]

Значительные успехи ИК спектроскопии в исследовании структуры полимеров в последнее время связаны с появлением приборов нового типа с высокой разрешающей способностью — Фурье-спектрометров [5, 111, 198, 357]. Основным элементом Фурье-спектрометров является интерферометр (в основном интерферометр Майкельсона), который состоит из фиксированного и подвижного зеркал и светоделителя. Вместе с источником ИК излучения и приемником интерферометр образует спектрометр. При движении одного из зеркал этого прибора изменяется разность хода между интерферирующими световыми потоками, отраженными от неподвижного и подвижного зеркал. Интенсивность монохроматического потока, [c.23]

Созданы и все более широко применяются ИК-спектрометры на основе интерферометров (фурье-спектрометры), имеющие ряд важных преимуществ перед диспергирующими спектрометрами. Принципам их работы, а также вопросам их конструирования и применения посвящено много работ, например [3, 4]. Фурье-спектрометрия значительно превосходит дисперсионную спектроскопию при регистрации очень слабых спектров, при выполнении работ, требующих приборов высокого разрешения в широком интервале частот, а также при необходимости быстрого сканирования. Последнее обстоятельство часто является очень важным при анализе объектов окружающей среды, например, при анализе газов и жидкостей в потоке. [c.153]

Ориентировочные значения критерия сравнения для спектральных приборов различных типов (табл. 7.1) иллюстрируют преимущества дифракционных спектрометров перед призменными и интерферометра Фабри—Перо — перед ними обоими. Значения критерия для сферического эталона Фабри—Перо, сисама и фурье-спектрометра на несколько порядков выше критериев сравнения для классических спектрометров с одной выходной щелью. Однако это не следует понимать в том смысле, что один из приборов нового типа может заменить сотни и тысячи приборов классического типа при любых измерениях. Данные таблицы характеризуют лишь предельные возможности каждого прибора, которые могут быть полностью реализованы только при особых условиях проведения измерений в этом заключается условность приводимых значений критерия сравнения. Необходимо обратить внимание на большое различие значений критерия для приборов с разными приемниками, полученные для сисама и фурье-спектрометра. Оно является следствием принципиально неизбежной засветки приемников этих приборов посторонним излучением, которое снижает отношение сигнала к шуму только в приемниках, у которых шум зависит от сигнала. [c.50]

Спектрометры с интерферометром Фабри—Перо [c.321]

Теория фурье-спектрометра. Рассмотрим интерферометр Майкельсона с входной диафрагмой бесконечно малого диаметра. Монохроматический световой пучок, вошедший в него, разделится на два интерферирующих пучка с разностью хода А. Величина светового потока на выходе интерферометра пропорциональна яркости источника света введя коэффициент пропорциональности q, можем написать [в соответствие с формулой (44.4) ] [c.347]

Основой экспериментальных методов измерения радиационных характеристик газа является просматривание при помощи радиометра слоя газа, помещенного в замкнутый объем или находящегося в иных условиях. Радиометр может быть интегрирующим прибором типа калориметра илн радиометра на основе термисторного моста, прибором малого разрешения, таким, как призма или спектрометр с переменг1ым фильтром, а также прибором с высоким спектральным разрешением — тина преце-зионного решеточного спектрометра или интерферометра. Газ помещают в ячейку с окнами или исследуют в открытой струе. Окна, в свою очередь, могут быть нагретыми или холодными. В промежуточном варианте газ заключают в ячейку с открытыми окнами. Обзор экспериментальных методов приведен в 14, 5). [c.486]

Фурье-спектрометр представляет собой интерферометр со встроенной ЭВМ, обеспечивающей процесс регистрации интер-ферограммы как суперпозиции кривых поглощения (или отражения), соответствующих каждой из присутствующих в спектре источника частот, с последующим фурье-преобразованием интер-ферограммы в обычный ИК-спектр. [c.207]

КР-спектрометры с фурье-преобразованием (ФП) основаны на интерферометре Майкельсона. В данном случае можно работать с единственным светоделителем (СаГг) во всем спектральном диапазоне (4000-10 см ), потому что существующие лазеры генерируют излучение в области 10000 см (1,06мкм), а рамановский эффект вызывает колебательные сдвиги максимум на 4000 см от возбуждающей линии. Этот интервал хорошо укладывается [c.177]

В чем заключаются преимущества мультиплексности и геометрического фактора ИК-спектрометров на основе интерферометра Майкельсона [c.199]

Другой способ первичной обработки данных — преобразование Фурье (рис. 12.3-3). При обычной регистрации данных сигнал представляет собой функцию времени или длины волны. В результате преобразования Фурье та же информация оказьшается представленной в виде набора частот. В ряде практически важных случаев, в частности, при регистрации спектров с помощью интерферометров (ИК- и ЯМР-фурье-спектрометрия), первичная информация, как раз, представлена в виде набора частот для получения ее в традиционном виде функции от длины волны необходимо обратное преобргизование Фурье. Важным достоинством преобразования Фурье является наглядность представления информации и возможность выделения именно тех частот, которые составляют полезный сигнал либо, наоборот, шум. В частности, хорошо известно, что частота 50 Гц может наблюдаться в качестве помехи, если прибор плохо экранирован от сети переменного тока. [c.480]

Пироэлектрические детекторы с использованием, например, три-глицинсульфата (ТГС) используются в интерферометрах из-за их высокой чувствительности в широкой области ИК-частот и интенсивностей. Однако при высоких скоростях модуляции происходит некоторое уменьшение их эффективности. Такие приемники являются сегнето-электриками, которые ниже температуры Кюри обладают сильной температурной зависимостью электрической поляризации. Это свойство может быть использовано для детектирования очень малых изменений температуры, вызванных излучением, прошедшим через спектрометр [19]. Более детальные обзоры ИК-приемников даны в других работах [57, 63, 70, 78, 3, 5-9]. [c.23]

Приближенный расчет выигрыша энергии в интерферометре по сравнению с диспергирующим спектрометром дает превосходный результат. Мы уже обсуждали выигрыш Фелжетта /]у, где N - число разрешаемых элементов (N = 3400 и /м = 58 для интервала 3800 -400 = 3400 см при разрешающей способности 1 см ). Дополнительно интерферометр имеет более высокий геометрический фактор -коэффициент, назьшаемый выигрышем Жакино (по имени французского исследователя), и его появление можно объяснить тем, что входное отверстие интерферометра имеет круглую, а не щелеобразную форму. За счет этого от интерферометра ожидается выигрыш в энергии в 80-200 раз. [c.41]

Одним из недостатков фурье-спектрометрии является потребность в очень точных, а поэтому дорогостоящих деталях интерферометров например, наклон подвижного зеркала в процессе сканирования не должен изменяться больще чем на половину длины волны [34]. Для преобразования интерферограммы необходима также ЭВМ, и трудности с обслуживанием в случае неисправности могут создавать препятствия в работе для спектроскопистов, привыкших к диспергирующим спектрофотометрам. Спектральный интервал, хотя и достаточный, ограничен обычной областью (400 — 3800 см ), и из-за понижения эффективности светоделителя работа прибора ухудшается (т. е. увеличиваются щумы) вблизи пределов этого интервала. Различные спектральные области требуют различных светоделителей. Интерференционный спектрофотометр всегда сканирует полный спектр, и на каждую длину волны затрачивается одинаковое время в дифракционном спектрофотометре использование замедлителя скорости позволяет сканировать быстрее или пропускать те области спектра, которые не представляют интереса или где поглощение отсутствует. Ложный электрический сигнал или пропущенная точка может оказать заметное влияние на спектр, что проявляется в виде искажения контуров полос или потери разрешения. Если отсутствует необходимая оптическая или электрическая фильтрация [46], то при интегральном преобразовании (свертке) может возникнуть ложное спектральное поглощение (в английской терминологии aliasing или folding ). В монографии Гриффитса [36] имеется хорошее обсуждение ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье (см. также [I, 10, И, 14, 75]). [c.44]

Суммируя, можно сказать, что если интерференционный спектрофотометр настроен на максимальное пропускание для регистрагши спектров с низким разрешением и сокращения времени сканирования, то усиление должно быть меньше, чем в аналогичном случае для дифракционного спектрометра, в 4 раза (другими словами, преимущество интерферометра перед дифракционным спектрометром меньше при низком разрешении). В то же время если для повышения разрешения интерференционного спектрофотометра нужно понизить геометрический фактор, то порядок подбора условий точно такой же, как и для дифракционного спектрофотометра. [c.57]

Благодаря тому, что интерференционные спектрометры имеют преимущества перед остальными в условиях ограниченной энергии излучения, они дают лучшие результаты, особенно когда размеры образца малы. В одном из исследований было показано, что всего 10 нг изобутилметакрилата, проанализированные в потоке, после усреднения 16 сканирований и сглаживания дают вполне интерпретируемьй спектр с разрешением 8 см" (рис. 4.15). Интерферометр был снабжен охлаждаемым детектором на основе теллурида ртути и кадмия. [c.114]

Принципиальная блок-схема фурье-спектрометра, построенного на базе интерферометра Майкельсона, приведена на рис. 11.49. Поток инфракрасного излучения от источника 1, модулированный прерывателем 2, делится светоделителем 3 на два пучка. Один из них направляется на подвижное зеркало 4, которое может перемещаться с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном его фронтальной поверхности. Отраженный от этого зеркала пучок интерферирует с пучком, отраженным от неподвижного зеркала 5. Далее излучение с помощью системы линз 6 фокусируется на детектор 8, проходя через исследуемый образец, помещенный в кюветное отделение 7. Регистрируемая детектором интерферо-грамма, возникающая при перемещении зеркала, содержит информацию [c.290]

Для контроля скорости реакций, в которых удаление какого-либо продукта невозможно (например, в реакциях изотопного обмена), применяются физические методы (измерение теплоироводности в газовой смеси [82, 1022, 1023, 1247], интерферометрия [1024], спектроскопия [1025], масс-спектрометрия [1026] и другие) или периодический отбор проб с последующим их анализом. Этими способами скорость реакции может быть измерена с высокой точностью. Описание аппаратуры, применяемой в случае использования статического метода, можно найти в монографии А. Фаркаса и Г. Мелвила [1009]. В. Э. Вассерберг [1010] разработал ряд чувствительных приборов для изучения закономерностей протекания реакций в статической системе. [c.514]

Из этих формул следует, что величина свободного спектрального интервала очень мала при t = Ъ мм я X = 5000 к АХ = = 0,25 А. Такие приборы приспособлены для исследования очень узких спектральных участков, например структуры спектральных линий. Если необходимо исследовать участок спектра, значительно превосходящий свободный спектральный интервал, то обнаруживается переналожение большого количества порядков спектра, из которых каждый дает свой спектральный участок. Это является серьезным затруднением в интерпретации спектра, получаемого с интерферометром. Можно произвести регистрацию спектра при медленном, постепенном изменении расстояния t путем строго параллельного перемещения одного из зеркал интерферометра. Тогда регистрограмма даст сложную запись многих наложенных участков спектра. Путем математической обработки (преобразование Фурье) можно получить картину исходного спектра. Современное развитие интерференционных спектральных приборов идет по линии совершенствования так называемых Фурье-спектрометров. [c.27]

Фурье-спектрометры имеют ряд важных п реимуществ по сравнению с диспергирующими системами. Модулирование сигнала по частоте позволяет регистрировать весь спектр одновременно (выигрыш Фелжетта), что значительно увеличивает количество энергии, попадающей на приемник. Вместе с выигрышем Жакино. обусловленным тем, что входное отверстие интерферометра имеет круглую, а не щелеобразную форму, это приводит к увеличению соотношения сигнал/шум в 3— 10 раз по сравнению с дифракционными системами. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология