Модуляция излучения источника света

Модуляция излучения источника света [c.130]

МОДУЛЯЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА СВЕТА 131 [c.131]

МОДУЛЯЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА СВЕТА 133 [c.133]

МОДУЛЯЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА СВЕТА 135 [c.135]

Другим способом устранения наложения на выделяемый сигнал излучения атомов, возбуждаемых в пламени (устранения фоновых помех), является использование приема модуляции излучения источника света с частотой 50 или 400 Гц и селективных регистрирующих устройств, настроенных на частоту модуляции. [c.103]

В атомно-абсорбционном анализе имеется другая возможность уменьщения помех от фона-—это использование приема модуляции излучения источника света и селективных регистрирующих устройств, настроенных на частоту модуляции. Поэтому увеличение разрешающей силы приборов, используемых в этом методе, сверх требуемой для разделения наиболее близких линий спектра источников света не является необходимым. Однако приходится учитывать, что применяемые в атомной спектроскопии источники света, т. е. ЛПК и лампы с ВЧ-возбуждением, часто имеют довольно сложные многолинейчатые спектры, так как в них возбуждаются почти все атомные и ионные линии элементов, входящих в состав катода, а также и линии спектра газа-наполнителя. При этом резонансные линии, используемые для анализа элементов с многолинейчатыми спектрами, таких как железо, молибден, редкоземельные элементы и т. п., часто оказываются довольно близко от нерезонансных (иногда на расстояниях порядка 0,1 нм или даже несколько меньших). Поэтому в качестве универсального прибора для атомно-абсорбционного анализа желательно иметь монохроматор с разрешающей силой, достаточной для разделения близлежащих линий источника дальнейшее ее увеличение нецелесообразно. Этим требованиям удовлетворяют спектральные приборы средней дисперсии, которые наиболее [c.122]

Для устранения шума пламени в атомно-абсорбционном методе анализа, например, модулируют излучение источника света с частотой, превышающей частоты, на которых флуктуации аналитического сигнала вследствие вышеуказанных причин имеют большие значения. Такая модуляция может осуществляться за счет использования механических прерывателей излучения источника спета. [c.79]

Модуляция интенсивности излучения источника света [c.155]

Вместе с тем следует иметь в виду, что система оптической модуляции может быть эффективно использована лишь в тех случаях, когда интенсивность излучения самой модулирующей ячейки меньше интенсивности излучения источника света. В противном случае периодическое излучение ячейки может перекрыть периодическое уменьшение интенсивности света от источника. [c.135]

Несмотря на то, что оптический способ модуляции, в принципе, позволяет отказаться от применения дополнительных средств монохроматизации света, попадающего на приемник, на деле приходится учитывать наличие в спектрах большинства элементов нескольких резонансных линий, а также рост шумов регистрирующей схемы в результате засветки приемника немодулированным излучением источника света и аналитической поглощающей ячейки. Поэтому для ограничения участка спектра дополнительно применяют какие-либо из обычных средств монохроматизации фильтры, монохроматоры. [c.135]

Модуляция излучения. При атомно-абсорбционных измерениях световых потоков возможны наложения постороннего излучения, например, вследствие сильного свечения спектральных линий определяемого элемента в пламени. Постороннее излучение может быть более интенсивным но сравнению с излучением источника света (лампы с полым катодом и др.), что вносит большую ошибку в измерения поглощения. Для устранения этого недостатка используют прием, заключающийся в модулировании полезного сигнала, тогда этот сигнал может быть измерен без помех со стороны пламени [42]. [c.250]

Для изучения кинетики люминесценции используют импульсные и фазово-модуляционные методы. В импульсных методах люминесценция возбуждается одиночным или периодически повторяемым импульсом света. При этом требуется импульсный источник света с достаточно крутым задним фронтом светового импульса и система регистрации с малой постоянной времени. В фазовом и модуляционном методах возбуждение люминесценции производится непрерывным источником света, интенсивность которого про-модулирована некоторой частотой, и регистрируется фаза или глубина модуляции испускаемого излучения. [c.102]

Более современный способ коррекции фонового поглощения основан на эффекте Зеемана. Источник излучения или атомизатор помещают между полюсами сильного электромагнита. При наложении магнитного поля линии испускания и поглощения свободных атомов смещаются, а положения полос поглощения фона остаются практически без изменения. Если поле достаточно сильное, то смещение велико в этом случае можно считать, что при длине волны излучения лампы с полым катодом свободные атомы практически не поглощают. Измеренный в этих условиях сигнал представляет собой чистую оптическую плотность фона. В отсутствие поля измеренная оптическая плотность представляет собой сумму плотностей фона и атомного пара. Периодически включая и выключая магнитное поле (т. е. используя прием, аналогичный модуляции источника света) и измеряя при этом величины сигналов, можно затем найти исправленное значение оптической плотности атомного пара по разности. Зеемановская коррекция позволяет скомпенсировать поглощение фона до 1—2 единиц оптической плотности. [c.246]

Влияние флуктуаций излучения в источнике света, дрейфа чувствительности фотоприемников и ошибки измерительного устройства может быть практически устранено модуляцией светового потока от линии периодическим сканированием спектра в окрестности линии с последующей регистрацией полученного переменного сигнала на частоте модуляции. Экспериментальная проверка этого способа [3.2] показала возможность зарегистрировать линии, интенсивность которых в 500 раз меньше интенсивности фона. При фотографической регистрации инструментальная ошибка микрофотометра при измерении разности почернений составляет 0,001—0,002 по шкале почернений. Такой точности, как правило, достаточно. Если же ее необходимо повысить, то достичь этого можно периодическим сканированием близких участков спектрограммы и измерением периодического сигнала на частоте модуляции. [c.29]

Пламя большой протяженности, в котором распыляется анализируемый раствор, просвечивается направленным вдоль пламени пучком модулированного излучения соответствующего источника света это излучение поглощается невозбужденными атомами определяемого элемента, которые, возвращаясь затем в нормальное состояние, флуоресцируют — высвечивают поглощенную ими энергию (или часть ее) возникающее флуоресцентное излучение спектральной линии определяемого элемента регистрируется в направлении, перпендикулярном пучку света, просвечивающему пламя (ширина пламени не должна превышать диаметра просвечивающего пучка). Благодаря модуляции света и простоте спектра флуоресценции, выделение его может осуществляться простым монохроматором и даже [c.213]

Установка для атомно-флуоресцентного анализа включает те же блоки, что и установка для атомно-абсорбционного анализа, а именно интенсивный источник резонансного излучения, служащий для оптического возбуждения атомов определяемого элемента, пламя, играющее роль аналитической ячейки, и спектральный прибор с фотоэлектрической регистрацией, установленный под прямым углом к направлению падающего на пламя пучка света и служащий для измерения флуоресценции атомов в пламени. Для отделения оптической флуоресценции от посторонних радиационных помех пламени применяется модуляция возбуждающего потока света [c.243]

Модуляция может быть осуществлена электрическим путем — питанием лампы источника света переменным напряжением определенной частоты или механическим -модулятором [37, 38]. При механической модуляции используется диск с выреза.ми, вращающийся с определенной скоростью перед источником излучения и прерывающий проходящий через него световой поток. [c.250]

Простой и вполне удовлетворительный способ модуляции излучения заключается в помещении между источником и пламенем вращающегося диска. При движении чередующиеся секторы этого диска прерывают свет. Вращение диска с постоянной скоростью обеспечивает колебания потока с требуемой частотой. Модуляцию можно также осуществить путем подачи переменного напряжения на источник. [c.178]

С той же частотой изменяется и фототок, возбуждаемый в ФЭУ светом, идущим от источника. Но на этот фототок накладывается фототок от собственного излучения пламени. Для того чтобы отделить полезный сигнал, усилитель настраивают на частоту модуляции. В этом случае он усиливает только модулированный сигнал, т. е. тот, который поступает от источника света после прохождения через пробу, задерживая помеху — фототок от собственного излучения пламени. [c.247]

Для регистрации уширения Дсо спектра требуется прибор с большой разрешающей силой со,,/Дсо > 10 , где соо — частота световых колебаний в падающем пучке. Такое разрешение (недоступное при использовании не монохроматических источников света) было достигнуто применением техники преобразования модуляции оптического излучения в электрические сигналы меньшей [c.46]

Модуляция может осуществляться двумя путями электрическим и механическим. В первом случае модулируется возбуждающий источник света. Для этого достаточно питать лампу током соответствующей частоты. Излучение импульсных ламп с полым катодом и лазеров на красителях, работающих в импульсном режиме, не нуждается в дополнительной модуляции. Для механической модуляции используют обычно вращающийся диск с отверстиями, который можно установить между возбуждающим источником и атомизатором, или между атомизатором [c.38]

Помехи же, обусловленные собственным свечением атомизатора, в значительной степени устраняются селективной модуляцией излучения флуоресценции. Так как излучение атомизатора не постоянно во времени, то на всех частотах, в том числе и на частоте модуляции флуоресценции, оно вносит некоторый вклад в регистрируемый сигнал. Чтобы его уменьшить, необходимо иметь спектральный прибор с относительно большой угловой дисперсией и выбирать частоту модуляции так, чтобы шумы атомизатора на этой частоте были возможно меньше. Если это сделано, то главным источником помех остается возбуждающий свет, рассеянный в атомизаторе и на деталях установки. [c.40]

Наиболее удачной является четвертая схема (рис. Д.152,г). Свет от источника излучения через систему зеркал с помощью модулятора попеременно подают на две кюветы и затем на фотоэлемент. При одинаковом поглощении света растворами в обеих кюветах на фотоэлемент попадает постоянный поток света, при разном поглощении — переменный. В этом случае его нужно преобразовать в постоянный с помощью устройства, ослабляющего световой поток (диафрагма). Фотоэлемент служит нуль-индикатором и поэтому не оказывает влияния на точность измерений. Такой метод называют методом с модуляцией светового потока. [c.365]

При атомно-абсорбционных измерениях частота падающего света должна строго соответствовать резонансной частоте поглощения атомов. Поэтому источники непрерывного спектра здесь неприменимы. В качестве источников в атомной абсорбции применяют специальные лампы с полым катодом, изготовленным из определяемого металла. Напряжение питания таких ламп достигает 400 В, сила тока до 100 мА. Лампы с полым катодом достаточно дороги, однако при их использовании достигается абсолютная селективность. Сигнал, обусловленный собственным излучением возбужденных атомов в пламени,. можно исключить, применяя модуляцию источника излучения (налагая на катод лампы переменное напряжение). В противном случае измеренные значения оптических плотностей окажутся заниженными (рис. П1.8). [c.234]

Ряд свойств горизонтального пламени органического растворителя изучен с применением высокочастотной 1п-лампы. Установлено, что чувствительность обнаружения индия в горизонтальном пламени горящего ацетона во много раз выше, чем чувствительность обнаружения при распылении водных растворов в воздушно-пропановое пламя (рис. 14). С помощью 1п-лампы было также наглядно показано, насколько большое значение в атомно-абсорбционном анализе имеет яркость источника излучения. Так, запись, представленная на рис. 15, получена при напряжении питания высокочастотного генератора 500 в при снижении величины этого напряжения интенсивность линии 1п 304 ммк начинает падать, и для поддержания сигнала, соответствующего 100%-ной пропускаемо-сти на прежнем уровне, необходимым является увеличение его усиления за счет повышения напряжения, подаваемого на ФЭУ. Начиная с того момента, когда интенсивность липни, излучаемой лампой, сравнивается с интенсивностью линии, излучаемой пламенем (при данной концентрации элемента в растворе), абсорбционный сигнал исчезает и при дальнейшем ослаблении яркости источника будет уже регистрироваться эмиссионный сигнал, уменьшенный на величину абсорбции. Пример такого соотношения абсорбционного и эмиссионного сигналов показан на рис. 15. Фототок, соответствующий излучению пламени, может быть устранен модуляцией света, излучаемого лампой, и применением усилителя, настроенного на частоту модуляции. Однако это усложняет аппаратуру и повышает ее стоимость. [c.315]

Для определения щелочных металлов обычно применяемые лампы с полым катодом заменяют лампами с разрядом, которые являются источниками стабильного линейного излучения. Так же как в спектрофотометрии между абсорбируемым светом и концентрацией абсорбирующих частиц в пламени существует логарифмическая зависимость. Калибровочные графики для щелочных металлов прямолинейны или близки к прямолинейным в используемом интервале концентраций. Так же как в методе фотометрии пламени, высшая чувствительность достигается при использовании резонансной линии. Длины волн, рекомендуемые для определения отдельных щелочных металлов, приведены в табл. 13. В этой же таблице указаны минимально обнаруживаемые концентрации , приводимые Биллингсом и Адамсом [12] при работе на двулучевом спектрофотометре с модуляцией. Эти предельные концентрации могут меняться от прибора к прибору [c.79]

Еи е один способ устранения влияния мешающего фонового эмиссионного си )ала заключается в использовании модуляции интенсивности излучения источника света. Существует два типа модуляции — электронная и механическая. Прп электронной модуляции тгзлучения лампы с полым катодом к пей прикладывается переменное папряж епис с частотой выше 40 Гц, так как интенсивность шума обычных пламен в этой области частот сравнительно мала. [c.155]

Оптико-акустическая спектроскопия является методом, родственным с предыдущими в том отношении, что в качестве источника света в анализаторе используется лазер с перестраиваемой частотой. Лазерный луч, промодулированный со звуковой частотой, направляют в камеру образца, в одну из стенок которой вмонтирован чувствительный емкостный микрофон. Когда частота модуляции излучения лазера соответствует частоте полосы поглощения газа в кювете, газ, нагреваясь, расширяется, при этом возникают колебания давления с частотой модуляции. Эти колебания давления регистрируются емкостным микрофоном. Метод крайне чувствителен он позволяет при подходящих условиях обнаруживать концентрации порядка нескольких частей на миллиард, а при удачных обстоятельствах и даже меньше [9, 22, 23, 54, 55]. [c.33]

При использовании разборной трубки с горячим полым катодом и пламени смеси водорода с воздухом установлена атомная флуоресценция 14 элементов [705]. Предел обнаружения хрома 100 мкг/мл. Исследована возможность определения 13 элементов в пламени С2Н2—воздух по спектрам флуоресценции, возбуждаемым непрерывным источником света (Хе-лампа, 500 вт) при условии одновременного присутствия в растворе посторонних элементов, обладающих интенсивным эмиссионным спектром [679]. Предел обнаружения хрома 3 мкг/мл. Железо и кобальт мешают в количествах > 1 %. Предложен метод с двойной модуляцией — модуляцией излучения источника и модуляцией длины волны возбуждающего излучения в узком спектральном интервале [734]. Используют источник излучения со сплошным спектром (Хе-дуговая лампа). Предел обнаружения хрома 0,6 мкг/мл. [c.96]

Достоинством оптической модуляции по сравнению с механическим и электрическим способами модуляции является то, что модулируется не все излучение источника света, а только резонансные частоты. Все же остальные частоты проходят через модулирующую ячейку без изменения. Поэтому оптический способ модуляции позволяет не только отделить излучение источника от посторолнего излучения, но и выделить из спектра, излучаемого источником, резонансные линии. [c.135]

Достоинством последней схемы оптической модуляции по сравнению со схемой Алкемаде и Милатца является ее более высокая разрешающая способность, поскольку ширина линий поглощения в разряде полого катода много уже ширины линий поглощения в пламени. В связи с этим система оптической модуляции в разряде полого катода может быть использована для монохроматизации резонансного излучения источников света, испускающих уширенные резонансные линии. [c.136]

Современные серийные спектрополяриметры имеют рабочую область от 185 до 700 нм. Блок-схема спектрополяриметра представлена на рис. 22. Источником света 1 служит мощная ксено-новая лампа с непрерывным спектром излучения. Для лучшей монохроматизации света и исключения случайного излучения применяются двойные монохроматоры 2. За монохроматором 2 расположен поляризатор 3, преобразующий естественный свет в плос-кополяризованный. Назначение модулятора 4 состоит в преобразовании света с постоянной плоскостью поляризации в свет с плоскостью поляризации, совершающей малые колебания около своего положения равновесия. Модуляции можно добиться или малыми механическими качаниями поляризатора, или помещением в пучок света попеременно пластинок из лево- и правовращающего кварца, или установлением ячейки Фарадея. (Ячейка Фарадея состоит из невращающего кварца и намотанного на него соленоида, по которому пропускается переменный ток. Под действием переменного тока кварц становится то лево-, то правовращающим.) Свет с модулированной поляризацией попадает на кювету 5 с образцом, а затем на анализатор 6. Анализатор 6 находится в скрещенном положении к поляризатору 3, т. е. пропускает лишь свет с поляризацией, перпендикулярной поляризации света, вышедшего из поляризатора 3. Наконец, свет падает на фотоумножитель 7 и усиливается резонансными усилителями 8. Усиленный сигнал подается на мотор, который вращает анализатор 6. [c.40]

Действие многощелевого спектрометра можно понять, если представить обычный монохроматор, в котором узкий интервал частот проходит через выходную щель и попадает ш детектор. Для простоты мы условно считаем, что излучение монохроматично и имеет частоту Уо- Поскольку монохроматор стигматичен при Уо, излучение, проходящее через входную щель, будет попадать на соответствующую точку на выходной щели. Например, если нижняя часть входной щели закрыта, то у выходной щели будет затемнена верхняя часть. Представим вторую входную щель, также освещенную источником света,. находящуюся в плоскости первой щели и смещенную в сторону на малое расстояние Пучок излучения из второй входной щели с той же частотой Уо будет попадать на вторую выходную щель, также смещенную на расстояние d по отношению к первой выходной щели. При этом энергия, достигающая детектора, удваивается без потери в разрешении. Теперь возникает проблема излучение некоторой другой частоты (не уо) проходит через входную щель 1 и выходную щель 2, а также через входную щель 2 и выходную щель 1. Каким же путем необходимо закодировать излучение от каждой щели так, чтобы спектрометр реагировал только на тот свет, который прошел через соответствующие входную и выходную щели Голей решил эту проблему, создав систему щелевых вырезов во вращающихся дисках, которые действовали и как щель, и как прерыватель. Прерыватель был сконструирован таким образом, что частота прерывания нежелательного излучения (например, пропущенного входной щелью 1 и выходной щелью 3) отличалась от частоты модуляции полезного излучения (например, прошедшего через входную щель 2 и выходную щель 2) и вьщелялась соответствующим усилителем. Спектр сканировался как обычно — вращением зеркала Литтрова в монохроматоре. Голей демонстрировал 10-кратиое увеличение пропускающей способности против теоретического роста в 32 раза при 64 щелях. Увеличение было меньше ожидаемого из-за частичного перекрывания пучка осью прерывателя и других механических потерь света. [c.29]

Лазерные ОАГ работают по однолучевой схеме и различаются источниками зондирующего излучения, способами его модуляции и типами спектрофонов (резонансным, нерезонансным, с однократным или многократным прохождением талучения). Схемы недисперсионных ОАГ существуют в двух вариантах одноканальные и двухканальные. В одноканальном варианте зондирующее излучение от источника света, модулированное обтюратором с частотой от нескольких герц до десятков килогерц, проходит фильтрующие элементы (газонаполненные кюветы, интерференционные или стеклянные фильтры) и пропускается через абсорбционную кювету с анализируемым газом, а затем попадает в лучеприемную камеру ОАП. ОА-сигнал пропорционален селективно поглощенной энергии. В двухканальных ОАГ, помимо рабочего, имеется канал сравнения, в котором формируется опорный сигнал сравнения. Существует три основных типа таких ОАГ [c.924]

Боумен, Салливан и Уолш [101] предложили иную схему оптической модуляции. В качестве модулирующей ячейки применили разряд в сквозном полом катоде. Периодичность поглощения пучка света, пропускаемого через полый катод, достигалась питанием разряда пульсирующим напряжением. Источниками света являлись лампы с комбинированным разрядом. Дополнительным средством монохроматизации служил небольшой дифракционный монохроматор. Приемное устройство регистрировало переменную составляющую сигнала, соответствующую интенсивности поглощаемого в модулирующей ячейке резонансного излучения. [c.136]

Таким образом, единая блок-схема атомно-абсорбционного спектрометра состоит из двух основных частей. Первая служит для превращения анализируемого образца в атомный пар и включает в себя горелку и распылитель со всеми вспомогательными устройствами газораспределительный блок с приборами для измерения давления и расхода газа, автоматической системой регулирования режима горения и устройствами с автоматическим отключением питания в случае аварийных ситуаций, сюда входит также система газовых коммуникаций блока питания— компрессор для подачи воздуха и баллоны со сжатыми газами. Вторая часть спектрометра служит для выделения и измерения аналитической линии определяемого элемента и включает монохроматор, конденсорные (осветительные) оптические системы и приспособления для модуляции света, источник света, выпрямители-стабилизаторы и СВЧ-генераторы для питания источников света, приемник излучения (ФЭУ), усилительно-ре-гистрирующую систему для усиления и измерения аналитического сигнала, системы управления прибора. [c.104]

В фотоэлектрическом варианте имеется простой способ исключения из регистрации сигналов от собственного излучения пламени — это электрическая и механическая модуляция света от спектральной ла ы. При использовании фотографического способа применение этого приема естественно невозможно. Однако то обстоятельство, что в настоящее время разработаны очень яркие источники света, значительно превышающие по своей интенсивности интенсивность свечения пламен, практически снимает этот вопрос. Так высокоинтенсивные безэлектродные высокочастотные лампы, равно как и двухразрядные лампы, как показал опыт их эксплуатации, превосходят по своей интенсивности излучения не только яркость зоздушно-пропанового, но и воздушно-ацетиленового пламени. [c.55]

В начале главы I была показана связь между атомной эмиссией, абсорбцией и флуоресценцией. Явление атомной флуоресценции было исследовано Вудом еще в начале нашего века, а Вайнфорднер [125] первым использовал его для химического анализа. Свет от интенсивного источника резонансного излучения исследуемого элемента фокусируется в пламени. Пучок флуоресцентного излучения наблюдают под углом 90° к направлению пучка света от источника и пропускают через монохроматор к фотоприемнику. Теоретически этот сигнал пропорционален концентрации атомов элемента в пламени. Чтобы отличить сигнал флуоресценции от излучения той же длины волны, вызванного термическим возбуждением атомов в пламени, свет источника модулируется, и электронная схема детектора настраивается на частоту модуляции. Необходимо также отличать сигнал флуоресценции от света, который рассеивается пламенем. В некоторых случаях это осуществляется путем освещения пламени светом такой длины волны, которая возбуждает атомы до более высокого энергетического уровня, и наблюдением флуоресценции на другой длине волны, излучаемой возбужденными атомами при переходе на метастабильные уровни. [c.51]

Свет от источника 1 модулируется обтюратором 2, проходит через поглощающий слой 3 и далее направляется на входную щель монохроматора (зеркала 4—4 и светоделитель 5 в однолучевой схеме не используются). Приемником излучения обычно служит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Сигнал ФЭУ регистрируется селективным регистрирующим устройством, настроенным на частоту модуляции. Таким образом постоянная составляющая сигнала от немоду-лированного излучения пламени отсекается. Это снижает уровень помех от пламени, которые в некоторых случаях могут довольно значительно уменьшить точность измерений. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология