Эшелетты

Монохроматоры, используемые в спектрометрах для длинноволновой области, собраны по таким же схемам, как и монохроматоры приборов средней ИК-области. Это внеосевая и осевая автоколлимационные схемы [8, 9], схема Пфунда [1] и Эберта— Фасти [10]. Чаще других используется схема Черни — Тернера [4], на которой мы остановимся подробнее. Эта схема является одной из модификаций схемы Эберта — Фасти и отличается от последней тем, что вместо Одного сферического зеркала в ней используется два одно для коллимации и одно для фокусировки излучения на выходную щель. Такое разделение дает схеме дополнительные степени свободы в борьбе с аберрациями, сохраняя при этом все достоинства, присущие схеме Эберта — Фасти. Полная компенсация комы в схеме Эберта — Фасти невозможна из-за меридионального увеличения решетки. Поэтому на практике чаще применяют схему Черни — Тернера с несимметричным ходом лучей. Для всей спектральной области работы эшелетта устранить кому нельзя, однако соответствующим подбором углов отражения зеркал [11] ее можно существенно уменьшить и компенсировать полностью для центральной области работы эшелетта. Единственной аберрацией, которую в схеме Черни — Тернера не удается устранить, является сферическая аберрация. Именно она в большинстве случаев и определяет аберрационный предел разрешения прибора, построенного по такой схеме. Поскольку в длинноволновой ИК-области ширина щелей спектрометра обычно велика, сферическая аберрация может составлять довольно заметную величину, и, таким образом, [c.112]

Эшелетт — отражательная дифракционная решетка, способная концентрировать дифрагированное излучение в спектре одного порядка, ослабляя остальные. Для решеток этого типа угол наклона зеркальной грани (угол блеска) находится в пределах 5-20°. [c.383]

Эшелле — отражательная дифракционная решетка, обеспечивающая концентрацию дифрагированного излучения в спектрах высоких порядков к = 70-150). При относительно небольшом числе штрихов (до 100 штрих/мм) для эшелле характерны очень высокие дисперсия и разрешающая способность. Профиль штриха у эшелле такой же, как и у эшелетта, а угол блеска достигает 75°. [c.383]

Монохроматоры ИК-спект- -"ебании so, рометров имеют зеркальную оптику (параболические и сферические зеркала). Диспергирующим устройством в них являются призмы и дифракционные решетки, именуемые эшелеттами. В области длин волн 10 —10- м используют призмы из различных материалов, а в далекой ИК-области (от Ю- до 10- м) —только дифракционные решетки. Материалы, употребляемые для изготовления призмы ИК-спектрометров, и соответствующие им рабочие области спектра приведены в табл. 7.5. [c.186]

Трудности изготовления решеток как вогнутых, так и плоских непропорционально возрастают с увеличением их размеров и с уменьшением постоянной. Эшелетты и решетки простых типов можно изготовлять без больших затруднений. Наиболее сложны в изготовлении решетки, имеющие 1200 штр/мм и более, а также решетки, применяемые в высоких порядках при больших углах дифракции. [c.82]

В соответствии с приведенным уравнением угол отклонения а пропорционален длине волны, поэтому наиболее сильно отклоняются лучи красного света. Таким образом, последовательность линий в спектре, даваемом дифракционной решеткой, противоположна последовательности линий в спектре призмы. Кроме того, одной и той же разности длин волн всегда соответствует одинаковое расстояние между соответствующими линиями в спектре. В отличие от спектра призмы спектр, даваемый дифракционной решеткой, вследствие взаимного наложения спектров разных порядков [т-Х = 2т %12)... не является однозначным. Однако, подбирая подходящий профиль штрихов дифракционной решетки ступенчатый профиль), удается выделить из спектра основную часть излучения желаемого порядка. Правда, это всегда можно осуществить только для определенной области спектра. Решетка такого типа с определенным углом отклонения была предложена Эшелеттом. [c.191]

Автор считает написание эшелет более правильным, чем эшелетт вследствие того, что во французском языке, из которого этот термин заимствован, первое соответствует мужскому роду, а второе — женскому в русском же языке этот термин применяется в мужском роде. [c.8]

Невысокие требования к точности механизма разворота эшелетта в приборах длинноволнового ИК-диапазона позволили нам применить для этой цели червячную пару, ибо такой механизм особенно удобен для смены эшелеттов. Смена одного эшелетта на другой той же пары производится простым поворотом столика на 180° вручную или двигателем при небольшом передаточном числе редуктора. Таким же образом извне производится смена фильтров, установленных на поворотном столике или диске. Все механические вводы осуществляются через сальниковые уплотнения. [c.116]

ИСТОЧНИК радиации 2, 5. 8, 10, // — сферические зеркала 3, 4, /--фильтры 5 — моду.тятор 9 — эшелетт /3— плоские зеркала /4 — эллиптическое зеркало /5 — приемиик нз тучения. [c.114]

X150. Прибор укомплектован пятью эшелеттами 12, 6, 4, 2 и 1 штр]мм, которые могут быть установлены на поворотном столике попарно. Разворот эшелетта осуществляется приводом через редуктор с отсчетным устройством. Монохроматизирован-ное излучение регистрируется оптико-акустическим приемником ОАП-5 с кварцевым окном. [c.114]

Другой важной характеристикой прибора, на которую следует обращать внимание при работе в длинноволновой ИК-области, является присутствие рассеянного излучения и излучения высоких порядков эшелетта. Для оценки чистоты спектра применялся метод замещения эшелеттов [2]. В отличие от метода определения паразитной радиации с помощью веществ с сильными полосами поглощения метод замещения позволяет определить процент паразитной радиации по всей области, а не в отдельных точках. Другое его достоинство в том, что он позволяет производить количественную оценку фильтрации, чего нельзя сделать таким способом, как запись веществ с известным спектром и выявление в. спектре лишних, из второго и третьего порядка, линий. Метод заключается в следующем. Устанавливается набор фильтров, эффективность которых нужно проверить, в области спектра, где работает эшелетт с постоянной с/. Записывается спектр излучения источника в первом порядке эшелетта 1, одновременно в спектре присутствует радиация второго порядка /г. Затем этот эшелетт заменяется на другой с постоянной (112 и область сканируется снова при прежней фильтрации, при этом отношение сигнал/шум должно быть достаточным для проведения надежных количественных измерений. Для этого щель максимально раскрывают. Полученный таким образом спектр /) характеризует величину паразитной радиации, присутствующей в спектре эшелетта с постоянной й, ибо эшелетт с постоянной с /2 диспергирует ту же радиацию, что и предыдущий, за исключением первого порядка. [c.117]

Рис. 3 иллюстрирует определение этим методом величины паразитной радиации в области работы эшелетта 2 штр/ мм. [c.118]

Рис. 5.6. Профиль дифракционной решетки — эшелетты

Недостаток метода заключается в том, что он не учитывает неидеальность эшелеттов. Метод также не вполне корректен, ибо паразитная радиация может определяться не только вторым, но и более высокими порядками. В этом случае распределение энергии высоких порядков становится неопределенным, однако благодаря тому, что область преимущественной концентрации в отражении эшелетта сужается с повышением номера порядка, метод приводит к завышению величины паразитной радиации, что не может привести к ошибкам при регистрации спектра. [c.118]

На рис. 1 приведена оптическая схема прибора. Поток радиации от источника 1 падает на сферическое зеркало 2 (/==140), которое формирует параллельный пучок. Создание параллельного пучка полезно для увеличения крутизны отсекающей границы, отражательного фильтра, в качестве которого используется эшелетт или проволочная сетка. Этот пучок отражается от одного из установленных на поворотном столике фильтров 3 на следующий фильтр 4. Затем излучение попадает на сферическое зеркало 5 (/=200), которое проектирует увеличенное в 1,43 раза изображение источника на входную щель спектрометра. Перед входной щелью установлен модулятор 6 и набор пропускающих фильтров 7 на поворотном диске. После входной щели излучение попадает на коллиматорное зеркало 8 (/ = 480), которое направляет его параллельным пучком на эшелетт 9. После эшелетта диспергированное излучение отражается от сферического зеркала 10 (/=480) и собирается на выходной щели. Положение зеркала 10 было выбрано таким образом, чтобы компенсировать кому при положении эшелетта, соответствующего углу блеска для эшелеттов 12 и 6 штр мм (12°), т. е. там, где использовались наиболее узкие щели. Угол блеска остальных эшелеттов составлял 18°. Аберрационное уширение изображения входной щели в плоскости выходной в условиях компенсации комы составляло 0,1 мм, что вполне достаточно для работы в самой высокочастотной области прибора. Минимальная ширина щели, которую нам удалось реализовать по энергетическим условиям, составляла 0,5 мм. Выходная щель проектируется с помощью зеркал сферического 11 (/=132) и плоского 12 в пространстве за вакуумным кожухом монохроматора. В пл 6- скости этого изображения помещается образец. После прохождения через образец излучение попадает в блок приемника. Здесь расходящийся пучок фокусируется на входное окно приемника с увеличением 0,125 с помощью внеосевого эллиптического зеркала 14. Это зеркало изготовлено из эпоксидной смолы, полимеризованной на эллиптическом шаблоне из дюралюминия. Технология изготовления таких зеркал разработана в нашей лаборатории В. В. Берцевым. Полуоси эллипсбида вращения, с которого было скопировано эллиптическое зеркало, равны 75 и 150 мм. [c.115]

Проверка чистоты фильтрации при работе с эшелеттом 12 штр1мм я в высокочастотной области эшелетта 6 штр1мм производилась измерением пропускания кристаллов sl до 90 см и КВг до 140 см К Точность отсчета частот определялась сравнением расчетного положения полосы поглощения воды с наблюдаемым. Нулевая позиция решетки может быть определена с точностью до 20" по сигналу блеска нулевого порядка. Определенная, таким образом, точность отсчета в области работы эшелетта 12 штр мм, где линии наиболее узки в углах поворота решетки, оказалась равной 0,1 см . При более низких частотах точйость становится еще выше. [c.119]

В настоящем сообщении приводятся результаты измерений спектров ноглощения анилрша и некоторых его замещенных в области ЗбОО— 3200 м- . Спектры измерялись на спектрометре ИКС-21 с эшелеттом. Разрешение при 3725 см- составляло 2,5 см К Средняя ошибка определения положения максимумов полос в серии измерений 0,5 см К [c.169]

По назначению спектроскопические решетки принято подразделять на две основные группы решетки для рентгеновской, ультрафиолетовой и видимой областей (или просто решетки) и решетки для инфракрасной области, называемые эшелеттами. Резкой границы между ними не существует. Термин эшелетт обозначает решетку, имеющую штрихи ступенчатого профиля. Продолжительное время такие штрихи могли выполняться только на сравнительно грубых решетках для инфракрасной области, за которыми и закрепилось это название. В научной литературе термин эшелетт иногда применяют ко всем решеткам, имеющим штрихи ступенчатого профиля. [c.29]

Промежуточное положение занимают решетки эшелле. По частоте штрихов они ближе к эшелеттам, но используются в видимой и ультрафиолетовой областях в высоких порядках спектра. Типовые эшелле отечественного производства имеют 300, 75 и 37,5 штр/мм, угол блеска вблизи 63,5°. Свободная спектральная область у эшелле значительно меньше, чем у решеток для низких порядков спектра, и составляет при 37,5 штр/мм около 5 нм. В спектральном приборе порядки спектров эшелле в направлении, перпендикулярном его дисперсии, разделяются вспомогательным диспергирующим элементом. Благодаря этому получается двухмерная спектрограмма и за одну экспозицию удается зарегистрировать очень широкий участок спектра с высокой дисперсией и разрешением. Например, теоретическое разрешение эшелле шириной 250 мм с углом блеска 63,5° при длине волны 500 нм приближается к миллиону. [c.29]

Эшелетты для средней и далекой инфракрасной областей спектра нарезаются на металлических заготовках. Чаще всего для этой цели используются алюминиевые сплавы и электролитические слои меди, нанесенные на латунные подложки. Применяемые материалы обладают относительно однородной структурой, малой твердостью, высокой пластичностью и могут быть приведены в стабильное состояние путем термической обработки. Рабочие поверхности заготовок обрабатываются с точностью пе ниже 1/8 минимальной длины волны рабочей спектральной области эшелетта. [c.77]

На поверхности эшелеттов, нарезанных па заготовках из алюминиевых сплавов, из-за кристаллической структуры металла образуются местные нерегулярности, которые являются причиной повышенного светорассеяния в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Поэтому на таких заготовках изготовляются эшелетты, имеюш,ие не более 100 штр/мм. [c.78]

Спсктр поглощения был получен с помощью рсплнкй с решетки типа эшелетт с 144 штрих/см, которая использовалась в качестве диспергирующего элемента. Спектр был снят для различных длин поглощающей кюветы и для различных концентраций паров воды. [c.118]

Для разрешающей силы Л и угловой дисперсии d /do эшелеттов и эшелле справедливы следующие формулы [c.157]

В качестве спектрального прибора очень важно иметь спектрограф высокой дисперсии для широкой области спектра (200— 800 нм). Таким прибором может быть спектрограф со сменными дифракционными решетками или, что лучше, с фиксированным эшелеттом. С помощью соответственно профилированной решетки, имеющей заданное число штрихов, в требуемой области длин волн [c.180]

Для ближней инфракрасной области спектра (до Я = 25 мк) большинство спектрометров изготовляют с призмами, которые легко выполнить из материалов, прозрачных в этой области спектра. Дифракционные решетки применяют в ближней инфракрасной области в тех случаях, когда необходима высокая разрешающая способность при измерениях. За пределом прозрачности большинства материалов в далекой инфракрасной области спектра в спектральных приборах применяют в основном отражательные дифракционные решетки — эшелетты. [c.187]

Рис. 2-14. Ход лучей в концентрирующей отражательной решетке (эшелетте).

В дифракционных приборах используют эшелетты с 200, 300 штр/мм. [c.287]

Недостаток обычной дифракционной решетки состоит в том, что она распределяет излучение на большое число спектров различных порядков. Для отражательных решеток с небольшим числом штрихов можно сделать штрихи такой формы, чтобы энергия сосредоточилась в узкой области углов дифракции, давая спектр одного порядка. Такие отражательные решетки, имеющие специальную ступенчатую форму (рис. 5.6), называются эшелеттами. [c.186]

Призменные спектрометры распространены много меньше, чем дифракционные. В первых из них обычно применяют кварцевую и реже (главным образом для получения спектра в области вакуумного ультрафиолета) флюоритовую оптику. В дифракционных системах используют вогнутую решетку в установке Пашена — Рунге или плоскую решетку (в последнее время эшелетт) в установке Эберта. Спектрометры, работающие на воздухе, пригодны для использования вплоть до 2000 А, а вакуумные приборы — для области длин волн ниже 2000 А, которая наиболее подходит для определения неметаллических элементов. [c.201]

Модернизирована была главным образом приемно-усилительная схема. Приемником излучения в ИКС-21 служит висмутовый болометр с пороговой чувствительностью 2ч-5-10 ° вт. Призма из фтористого лития заменена в диапазоне 2,5—6 мк репликой эшелетты 200 штрихов на 1 мм. [c.191]

Эшелетта устанавливается на место зеркала Литтрова (см. рис. 5.9) и работает вместе с призмой из хлористого натрия. Призма в этом случае играет роль отклоняющей системы, так как ее дисперсия на порядок меньше дисперсии эшелетты. Спектральный диапазон работы прибора может быть расширен до 45 мк установкой призмы из иодистого цезия. [c.191]

На рис. 2-14 представлена часть отражательной решетки типа эшелетта и схематически показан ход лучей. Обозначим угол между более широкой гранью бороздки и плоскостью решетки через tf. Луч, падающий под углом а, отражается от грани бороздки под углом (3 очевидно, что а-Ьг] = р—ij). Лучи, отражающиеся от соседних бороздок, интерферируют, как описано выше. Благодаря сильному отражению зеркальной металлической поверхностью большая часть энергии при данном значении а будет дифрагировать при угле р. При углах, близких по величине к g, энергия будет лишь немного ниже, поэтому решетку можно успешно использовать в большом интервале длин волн данного порядка. Решетка, дающая максимум дифракции при определенной длине волны в спектре первого порядка, дает вдвое менее интенсивный максимум при той же длине волны в спектре второго порядка, втрое менее интенсив- [c.37]

В целом наилучшие результаты получаются в том случае, если период решетки по порядку величины совпадает с длинами волн диспергируемой области. В некоторых случаях более выгодными оказываются другие соотношения между периодом решетки и длиной волны. Например, штрихи в решетке типа эшелетта в сотни раз шире средней длины волны в изучаемой области. Они обладают очень высокой дисперсионной способностью, но требуют использования спектров сотого или более высоких порядков, что создает трудности, связанные с наложением спектров других порядков. [c.38]

Можно также пользоваться источником непрерывного спектра в сочетании с монохроматором высокого разрешения. О Хэвер и сотр. [5, 6] показали, что ксеноновая лампа большой мощности с эшелеттом в качестве монохроматора позволяет сузить полосу поглощения, чтобы получить правильные значения оптической плотности. Достоинством такой лампы является то, что при переходе от одного элемента к другому достаточно просто менять длину волны. Авторы описали прибор с 16 фотоумножителями, на котором возможно одновременное определение такого же количества элементов, но с несколько меньшей чувствительностью, чем с помощью лампы с полым катодом. В атомно-абсорбционных спектрофотометрах заводского изготовления непрерывные источники не используются. [c.140]

Отражательную решетку можно разлиновать так, чтобы максимум излучательной энергии приходился на те длины волн, которые дифрагируют при выбранном угле. Это достигается при помощи специального алмаза, укрепляемого под заданным углом. Такая решетка называется эшелеттом-, с ее помощью при правильно выбранном угле излучение концентрируется в первом порядке. [c.37]

Распределение энергии в дифракционных спектрах различных порядков. Часть энергии излучения, дифрагированного решеткой, отражается от нее, как от зеркала, без спектрального разложения, другая часть распределяется между спектрами различных порядков. Это распределение зависит от формы канавок, образуемых резцом при нанесении штрихов на заготовке дифракционной решетки. Благодаря применению специально заточенных резцов удается изготовлять решетки с высокой концентрацией энергии в узкой спектральной области в пределах спектра одного порядка. Решетки, изготовленные на современных делительных машинах, имеют, как правило, треугольный профиль штрихов. Такие решетки называют эшелеттами. Эшелетт состоит из одинаковых зеркальных площадок шириной Ь, плоскости которых параллельны друг другу и образуют угол у с общей касательной плоскостью всех зеркальных элементов, т. е. с плоскостью заготовки, на которой нарезаются канавки (рис. 17). При падении на эшелетт [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология