Требования к оптическим системам

Как правило, чем больше апертура оптической системы (т. е. чем меньше длина светового пучка относительно сечения оптических деталей), тем выше требования к качеству и юстировке зеркал, щелей и других элементов. Желательно иметь оптическую систему с большей апертурой, так как в этом случае при данной спектральной ширине щели имеется выигрыш в энергии в отличие от системы с малой апертурой. Для детального рассмотрения конструкций спектрофотометров можно обратиться к работам Конна [17] и Стюарта [79] (см. также дополнительную литературу [/-б]). [c.19]

В пневматическом приемнике Голея, или оптико-акустическом приемнике (ОАП) [31,9], используется тепловое расширение непоглощающего газа, находящегося в зачерненной приемной камере, задняя стенка которой представляет собой гибкую пленку с зеркальным покрытием с внешней стороны. Движение зеркала усиливается оптической системой и регистрируется фотоэлементом (рис. 2.4). Чувствительность такого приемника примерно того же порядка, что и термоэлектрических приемников, но требования к фокусировке на приемную площадку не столь жесткие, а чернение может быть сделано более чувствительным к длинноволновому излучению. [c.21]

Для удовлетворения требований спектрометрии может оказаться недостаточным наличие только оптической системы, разлагающей свет в спектр и обладающей разрешающей силой, достаточной для разделения двух соседних спектральных линий. Соответствующая дисперсия необходима также для полного отделения аналитических линий от соседних мешающих линий. Для устранения искажающих результат анализа эффектов, обусловленных смещением линий под влиянием температурных изменений, ширину выходных щелей спектрометров обычно устанавливают много большей истинной ширины линий. Из этого следует, что общее правило, согласно которому при анализе материалов с развитым спектром необходима высокая дисперсия, в спектрометрии важнее, чем в спектрографии. [c.251]

В соответствии с требованиями к аппаратуре, задаваясь значениями размеров чувствительной площадки I, постоянной времени приемника х и относительным отверстием оптики, можно рассчитать фокусное расстояние оптической системы и ее диаметр. Если по каким-то соображениям заданы габаритные размеры, в которые должен вписаться прибор, то по выбранным V, Ар и / можно рассчитать размер чувствительной площадки приемника или определить необходимые его характеристики (постоянную времени т). [c.277]

Идеальная оптическая система удовлетворяет следующим трем требованиям [c.35]

В измерительном процессе глаз наблюдателя играет существенную роль. Глаз является приемником световой энергии, при помощи которой осуществляются различные технические измерения, в том числе измерения длин и углов. С развитием измерительной техники повышаются требования к чувствительности (точности) и производительности измерения. Природные свойства глаза (в основном его разрешающая способность) становятся недостаточными и поэтому на помощь ему приходит целый ряд оптических устройств лупы, микроскопы, проекторы. Оптические системы не только увеличивают изображение измеряемых участков и отсчетных шкал, но и позволяют видеть участки измеряемого объекта, недоступные для прямого зрения. [c.44]

К качеству проекционных объективов предъявляются требования, близкие к требованиям, предъявляемым к фотографическим объективам. Для измерительных проекторов должна быть хорошо исправлена дисторсия и астигматизм. Проекционный объектив корригируется для бесконечно удаленного объекта, поскольку расстояние от объектива до экрана значительно превосходит его фокусное расстояние. В проекторах, где объект перемещается в прямоугольных координатах и стол снабжен измерительными устройствами (микрометрическими парами), оптическая система является только средством визирования, поэтому к объективу можно не предъявлять жестких требований по дисторсии, при условии выполнения всех измерений у центра поля зрения. Масштаб изображений в этом случае также может быть отъюстирован менее точно. [c.219]

Считая 7 для газа 0,0003 (Г) и Ь = 250 мм, требование к разрешающей способности оптической системы проектора можно выразить следующим образом [c.221]

Требования, предъявляемые к оптической системе, как правило, не слишком высокие. Единственное важное условие касается расположения диафрагм, которые не должны находиться в тех местах, где возможны неконтролируемые изменения температуры. Тепловое расширение может обусловить изменение диаметра светового пучка в процессе проведения эксперимента, что приведет к неправильным показаниям регистрирующего прибора. При измерении рассеянного света следует обращать внимание на хорошее диафрагмирование падающего пучка с тем, чтобы прямой свет не попадал на приемник рассеянного света. Следует избегать возможности отражения падающего света от стенок кюветы. Простая дополнительная фокусировка падающего и рассеянного пучков света позволяет избежать влияния паразитного света [22]. Некоторое влияние оказывает точность расположения выходных щелей при измерениях рассеянного света под несколькими углами. Например, это особенно важно нри измерениях света, рассеянного в прямом направлении. Прямой пучок света легко отсечь с помощью острых пластин и т. п., вводимых в измеряемый пучок . [c.178]

Во введении и гл. I рассматриваются отличительные особенности оптических систем спектральных приборов и их основные характеристики. В гл. П излагаются общие свойства устройств, осуществляющих спектральное разложение излучения — призм, призменных систем и дифракционных решеток. Гл. П1 посвящена оптическим системам спектрографов. Формулируются требования [c.3]

Допустимая величина Ье, определяемая из (III. 1), еще ничего не говорит о том, в какой мере следует исправить аберрации объективов. Величина Ье зависит как от характера аберраций, так и от ширины щели Ь. Формулируя требования к качеству изображения, даваемому оптической системой, надо знать условия работы на приборе, т. е. ширину щели Ь и разрешающую способность Мф применяемого фотоматериала. Очевидно, щель не должна быть уже нормальной если необходимо получить максимально возможное разрешение на данном фотоматериале, следует выполнить условие (III.2) при Ь = Ь . [c.68]

Соотношение (IV. 13) выражает требование к коррекции аберраций оптической системы монохроматора, если необходимое значение бЯ превышает (в два раза и более) теоретический предел разрешения бЯо = Я// о > Я о определяется формулой (1.36). Если же надо обеспечить разрешение, близкое к теоретическому пре- [c.133]

Подобные оценки имеют, конечно, приближенный характер. Окончательное суждение о реальной разрешающей способности выбранной оптической системы монохроматора, как было указано в п. 4, может быть получено лишь после расчета его аппаратной функции. Такой расчет особенно необходим при проектировании приборов, к разрешающей способности которых предъявляются высокие требования. [c.168]

Таким образом, выгода применения схем с многократным прохождением света через диспергирующий элемент может быть значительной лишь при малых аберрациях оптической системы спектрального прибора. При этом и требования к точности изготовления оптических деталей должны быть более высокими, чем в приборах с однократной дисперсией. [c.183]

При рассмотрении оптических систем спектральных приборов с призмами и плоскими дифракционными решетками мы всегда предполагали, что и призмы и решетки устанавливаются в строго параллельных пучках лучей и потому не вносят никаких аберраций в изображение щели. Влияние призм и решеток на структуру световых пучков сводилось, таким образом, лишь к изменению увеличения оптической системы в меридиональной плоскости, т. е. в главном сечении призмы или решетки, и к искривлению монохроматических изобрал(ений прямой входной щели. Но на практике всегда имеют место некоторые отклонения от параллельности лучей, падающих на диспергирующий элемент, и при высоких требованиях к разрешающей способности спектрального прибора для оценки получаемого качества изображения следует принимать во внимание аберрации не только объективов, но и диспергирующего элемента. [c.248]

Требования к оптическим системам [c.85]

Кювета с анализируемым образцом может располагаться (в трех рассмотренных схемах) как перед светофильтрами — в интегральном свете, так и после светофильтров — в фильтрованном, свете. Кювета не входит в оптическую систему анализатора, однако на пропускании системы сказываются потери света в плоских пластинах из оптического материала, ограничивающих слой жидкости в кювете. Эти потери следует учитывать при энергетическом расчете. Кювета влияет на требования к оптической системе еще и в другом отношении. При определенной длине кюветы (выбранной из условия обеспечения достаточной концентрационной чувствительности) оптическая плотность слоя вещества может достигать такого значения, при котором отношение сигнал/шум на выходе приемника будет недостаточным для уверенной регистрации выходной величины. В этом случае необходимо увеличить интенсивность падающего на кювету потока излучения. [c.87]

В соответствии с изложенным можно указать следующие наиболее важные требования к оптическим системам ИК-анализаторов 1) достаточную интенсивность падающего на кювету излучения 2) минимум потерь излучения в рабочем спектральном интервале 3) равномерное освещение светочувствительной площадки приемника 4) минимум искажений изображения компенсирующего органа 5) высокую надежность оптических элементов 6) технологичность изготовления оптических деталей. [c.88]

Некоторые из этих требований (например, 1 и 6, 3 и 4) являются противоречивыми, поэтому выбор оптической системы каж- [c.88]

Требования равномерного освещения светочувствительного слоя приемника и получения с минимальными искажениями изображения компенсирующего органа (в схемах с оптической компенсацией) выполняются одновременно в оптических системах с отсутствием аберраций (в безаберрационных системах). [c.91]

Однако при повышенных требованиях к линейности шкалы и к инструментальной погрешности анализатора необходимо учитывать аберрации оптической системы. [c.92]

Аберрационный расчет оптических систем ИК-анализаторов проводят, как уже указывалось, при повышенных требованиях к их точности. С достаточной для практики точностью величины аберраций можно определить по формулам (3.14) — (3.19). Влияние аберраций на точность измерения можно оценить, воспользовавшись графоаналитическим способом оценки распределения энергии в аберрационном кружке оптической системы [28]. Для расчете аберраций все шире используют автоматические методы [4, 27]. [c.98]

Часто под термином совместимость понимают термодинамическую совместимость компонентов системы, т.е. способность образовывать однофазные смеси. Это условие является весьма важным для пленочных материалов, к которым часто предъявляется требование оптической прозрачности, достигаемой обычно только для гомогенных материалов. Однако на практике широко применяют полимерные композиты как с хорошей, так и с ограниченной совместимостью компонентов. Более того, в некоторых случаях (например, при получении ударопрочных пластиков [58]) образование гомогенной фазы при смешении компонентов недопустимо, так как при этом ухудшаются механические свойства. [c.69]

Некоторые тонкие пленки в оптических системах применяют в качестве защитных, к которым в оптическом приборостроении предъявляются особо жесткие требования. Защитные пленки 1) не должны ухудшать оптических качеств стеклянной или кристаллической детали 2) должны быть достаточно твердыми и прочно закрепляться на поверхности стекла или кристалла 3) должны противостоять действию водяных паров, различных газообразных веществ, растворов кислот, щелочей, солей и органических растворителей. [c.14]

При обследовании теплоэнергетических объектов необходим оперативный контроль поверхности. Из СИ температуры наибольшим быстродействием обладают фотоэлектрические пирометры. Однако зависимость их показаний от оптико-физических свойств поверхности измеряемого объекта, а также спектральных характеристик среды и оптической системы пирометра затрудняют нормирование характеристик его точности. Поэтому задача создания контактных преобразователей температуры является актуальной для приборостроения. Конструкция таких преобразователей температуры должна быть оптимальной по следующим требованиям надежность теплового контакта с объектом измерений, минимальность теплоотвода в окружающую среду, защищенность чувствительного элемента, возможность градуировки с помощью погружных или поверхностных термостатов и др. По условиям измерения они могут быть для стационарной установки, для временной или для экспресс-измерений. [c.169]

Существуют два главных явления, изучаемых при помощи ультрацентрифуги скорость седиментации и седиментационное равновесие вещества в растворе. Для изучения этих явлений необходима аппаратура двух типов, так как при сравнительно низких скоростях вращения—от 1000 до 20 ООО об/мин — скорость седиментации белков и высокополимерных соединений имеет тот же порядок величины, что и скорость диффузии, тогда как для того, чтобы преодолеть диффузию и получить пригодную для наблюдения перемещающуюся границу седиментации, необходимы чрезвычайно высокие скорости — до 75 ООО об/мин. Основными требованиями, предъявляемыми ко всем типам ультрацентрифуг, являются отсутствие вибрации и конвекции и, для оптической системы, четкость изображения. [c.488]

Прн анализе порошков или суспензий микроскопическим методом препараты должны отвечать следующим требованиям 1) не содержать слишком большое число частиц, чтобы их контуры не накладывались 2) однако число частиц должно быть достаточным для правильного суждения о дисперсности (проба должна быть представительной) 3) частицы должны находиться в одной оптической плоскости 4) при приготовлении препарата не следует допускать седиментационного разделения системы — она должна быть тщательно перемешана. [c.393]

К системе сканирования предъявляются очень жесткие требования, так как погрешность позиционирования линий должна быть на порядок меньше полосы пропускания монохроматора. Например, при полосе пропускания ДХ = 0,01 нм погрешность позиционирования должна быть не более 0,001 нм. Лучшие сканирующие системы на основе шаговых двигателей могут обеспечить шаг до 0,0005 нм, но при этом снижается быстродействие спектрометра. Поэтому все большую популярность приобретают монохроматоры с неподвижной дифракционной решеткой, в которых сканирование осуществляется путем двухкоординатного перемещения каретки с фотоумножителем за фокальной плоскостью, перекрытой маской с выходными щелями. Для точного совмещения линии и фотоумножителя применяется либо подвижка маски, либо небольшие колебания входной щели относительно оптической оси (в пределах 1 мм). В этом случае время установки на линию [c.386]

Обратимые молекулярные перегруппировки представляют большой интерес вследствие их фундаментальной значимости для изучения многих химических и биологических процессов, находящих применение в современных технологиях. В частности, фотохромные органические молекулы, являющиеся предметом интенсивных исследований в последнее время, могут быть использованы в таких областях, как оптические системы регистрации и отображения информации, сенсоры, опто- и оптобиоэлектроника, транспортные системы, аккумуляция солнечной энергии, катализ. Многообразие возможных применений органических фотохромных соединений предъявляет широкое разнообразие требований к их характеристикам. В связи с этим направленный синтез, основанный на результатах фундаментальных исследований, связанных с выявлением общих закономерностей, обуславливающих связь между молекулярной структурой и спектрально-кинетическими свойствами фотохромного соединения, приобретает большое значение. [c.325]

Более малые размеры получаемых пятен заставляют предъявлять более серьезные требования к оптическим системам сканирующих денситометров, которые все еще являются наиболее слабым звеном в цепи, разрешающая способность может ухудшаться за счет исскуственного расширения зоны из-за рассеивания света слоем. Настоятельно необходимо развитие инструментальной тонкослойной хроматографии. Переход к оснащению вычислительными машинами уже продемонстрировал (или вскоре подтвердит) возможность автоматизированного нанесения образца, цифрового управления условиями разделения и сбора данных, коррекции смещений базовой линии, обработки собранной информации при сохранении в памяти системы исходного набора необработанных данных, сканирования при изменении длины волны с последующим сопоставлением с запомненными спектрограммами и с величинами Кг для химических стандартов (эти меры будут способствовать быстрому опознанию веществ). [c.311]

Основное преимущество метода, основанного на изменении полного отражения, состоит в его чрезвычайной простоте и дешевизне. Теневой же метод предъявляет жесткие требования к оптической системе, однако именно этот метод позволяет количественно охарактеризовать все концентрационные изменения в канале, где движется граница. Наиболее серьезным недостатком обоих оптических методов является добавочное требование, предъявляемое к свойствам следящего раствора, а именно коэффициент преломления этого раствора должен заметно ютличаться от соответствующего значения для ведущего раствора. Из-за этого требования нижний предел концентраций ограничивается 0,1 моль л Кроме того, любой оптический метод требует наличия оптических окошек в термостате, что приводит к дальнейшим конструктивным усложнениям. [c.101]

Задача глобального мониторинга Мирового океана предъявляет высокие требования к системам обработки информации. Задавшись скоростью движения носителя 180 км/ч и пространственным разрешением 1 м, получим минимальную частоту передатчика—50 Гц. При работе со стандартной 512-канальной регистрирующей системой средняя плотность входного потока информации составляет 400 кбит/с. При сканировании луча перпендикулярно направлению движения носителя, проведению стратификационных и кинетических измерений это значение увеличивается на 3—4 порядка. Оперативный контроль за рядом параметров (высота, курс, координаты, скорость движения носителя и т. д.), а также требование картографического вывода окончательной информации в масштабе реального времени прибавляют еще 3 порядка. Для обработки такого количества информации (2000 гигабит/с) при жестких лимитах на габариты и вес аппаратуры, высоких требованиях к надежности при работе в сложной электромагнитной обстановке, вибрациях и т. д. (одним словом, в экспедиционных условиях ) необходимо распараллеливание алгоритмов решения задач, применение мощных 32-разрядных мультимикропроцессорных систем. Наиболее полно таким требованиям отвечает мультипроцессорная система в стандарте интерфейсной шины VME-bus, связанная оптическими линиями с периферийными устройствами и специализированными матричными или ассоциативными процессорами. [c.167]

Оптические и тонко-механические приборы особенно чувствительны к атмосферному воздействию. Это объясняется их сложной конструкцией, разнообразием применяемых материалов и требованием большой точности. Срок пригодности оптических приборов для работы определяется главным образом стабильностью поверхности отдельных частей оптических систем, так как изменения на оптических плоскостях, достигающие размера длины волны света, влияют на световой поток оптической системы. Оптические плоскости подвергаются старению под действием среды. Атмосфера умеренного климатического пояса может вызвать коррозию шлифованной поверхности оптического стекла в виде гигроскопического налета или интерферирующей пятнистости, образования шузырчатости , помутнения и жирового налета [13, 14, 15—19]. Особым видом коррозии оптических плоскостей в теплом влажном климате является микробиологическая коррозия, представляющая собой проблему международного значения в области разработки особых условий поставки оптических приборов для тропиков [1, 3, 5, 7, 9—11, 18, 20, 24, 25]. Решение задачи защиты оптических систем от микробиологического и атмосферного повреждений — обязательное условие для обеспечения непрерывной и долговременной работы оптических систем в теплом и влажном макро- и микроклимате. [c.183]

При проекционном способе печати экспонирование позитивного фотоматериала осуществляется через негатив с помощью проекционных оптических устройств. Он более сложен, чем контактный требует дополнительной операции — наводки на резкость увеличивает потери света в оптической системе предъявляет высокие требования к качеству негатива, особенно к резкостным свойствам и зернистости. [c.192]

Оптическая плотность однокомпонентной системы описывается уравнением О — ес1, где е — зависящий от длины волны м. п. п. единственного компонента, а с — его концентрация. Нетрудно показать, что семейство спектральных кривых однокомпонентной системы должно удовлетворять любому из следующих требований. [c.33]

Выше неоднократно обсуждалось требование постоянства условий ввода и приема ультразвуковых колебаний при акустических измерениях. Для его уточнения деформация торцовой поверхности болтов была исследована с помощью двухэкспозиционного метода голографической интерферометрии [ПО]. В качестве источника когерентного излучения применялся гелий-неоновый оптический квантовый генератор ЛГ-38, излучение которого имело мощность 50 мВт, длину волны 632,8 нм, длину когерентности 0,2 м. Интерферограммы записывались на галоидосеребряных фотопластинках ЛОИ-2 с толщиной эмульсии 17 мкм и дифракционной эффективностью 4 %. Перед началом и в ходе снятия градуировочной зависимости одного из болтов были дважды записаны интерферограммы его торцовой поверхности. Для этого при достижении давления 200 МПа в гидравлической системе нагружающего устройства пьезопреобразователь был снят с головки болта, а после оптических измерений установлен заново. Таким образом, были изменены параметры акустического тракта. Согласно данным голографических измерений, при изменении давления от О до 200 МПа с торцовой поверхностью головки болта произошли следующие изменения [c.191]