Селекторы частоты

Рассмотрим, какая аппаратура необходима для спектрометрии в ультрафиолетовой и видимой областях. Прежде всего — преобразователи входного химического сигнала в выходной сигнал в виде электромагнитного излучения, которые превращают химическую информацию о пробе в форму электромагнитного излучения. Они будут различными по типу и сложности в зависимости от того, необходимо ли нам измерять испускание, поглощение или люминесценцию, или от того, хотим ли мы проводить молекулярный или атомный анализ. Поэтому мы перенесем обсуждение вида и некоторых компонентов этого -преобразователя в последующие разделы, которые рассматривают отдельные технические приемы. Однако один компонент этого преобразователя является общим для всех спектрохимических методов в ультрафиолетовой и видимой областях. Это — селектор частоты, который разделяет, или диспергирует, электромагнитное излучение в виде относительно узких полос длин волн или частот, которые затем могут изучаться отдельно или одновременно для определения зашифрованной информации о пробе. [c.628]

Для определения мощности излучения пучка в каждой отдельной полосе частот используют преобразователь электромагнитного излучения в электрический выходной сигнал (детектор), как показано в гл. 18, с. 618. Существует несколько типов детекторов, так же как и селекторов частоты для ультрафиолетовой и видимой областей, каждый из которых может быть использован в соответствующих методах анализа. Рассмотрим детально эти селекторы частоты и детекторы. [c.628]

Светофильтры. Обычно светофильтры являются наиболее дешевыми селекторами частоты. Существует два типа светофильтров — абсорбционные и интерференционные. Абсорбционные светофильтры [c.629]

Другим параметром, изображенным на рис. 19-1, является коэффициент пропускания т, который характеризует светосилу селектора частоты и определяется отношением прошедшей мощности излучения (Р) к падающей мощности (Ро) при (центральной длине волны [c.629]

В этом разделе мы кратко рассмотрели отдельные примеры двух основных блоков, присутствующих в схемах всех приборов для спектрометрии в ультрафиолетовой и видимой областях,— селекторов частоты и детекторов излучения. По мерс изучения различных аналитических методов, применяющих ультрафиолетовое и видимое излучение, будет интересно наблюдать, каким образом используются эти компоненты. Должно стать ясным, что спектрохимические методы, рассмотренные в этой и других главах, имеют определенное сходство, отличаясь лишь по своей методике и применению. [c.636]

По оборудованию пламенно-эмиссионная спектрометрия является простейшим из пламенных спектрометрических методов. В пламенно-эмиссионной спектрометрии преобразователем химического входного сигнала в выходной сигнал в виде электромагнитного излучения является само пламя. Этот факт становится ясным, если сравнить принципиальную схему спектрохимического прибора (см. с. 617) со схематическим изображением типичного пламенно-эмиссионного спектрометра, показанного на рис. 20-6. В спектрометре образующиеся в пламени атомы возбуждаются с последующим испусканием характеристического излучения. Это излучение, которое может быть использовано как для количественного, так и для качественного анализа, фокусируется простой линзой на селектор частоты (светофильтр или монохроматор). Выделенное излучение далее детектируется и преобразуется в электрический сигнал с помощью подходящего фотодетектора, например фотоумножителя. Полученный электрический сигнал, который пропорционален [c.687]

Проба 2 — горелка 5 —линза 4 — селектор частоты 5 — фотодетектор 6—регистрирующее устройство. [c.688]

Источник излучения. В отличие от широких полос поглощения в молекулярной спектрофотометрии, спектры поглощения атомов состоят из чрезвычайно тонких линий, обычно шириной порядка 0,01 А. Для соблюдения закона Бера ширина полосы поглощаемого излучения должна быть уже, чем линия поглощения определяемых атомов. Это означает, что либо ширина линии излучения источника либо ширина полосы пропускания селектора частоты (монохроматора) должна быть [c.695]

Спектрометр, используемый в СКР, состоит из источника монохроматичного излучения, кюветы для пробы, селектора частоты, детектора и подходящей системы регистрации. Схема такой установки изображена на рис. 21-19. [c.743]

I — капилляр для пробы 2 — зеркала 3 —линзы 4 —селектор частоты. [c.746]

Селектор частоты. Для отделения относительно слабых линий комбинационного рассеяния от мощного рэлеевского рассеяния необходимо чрезвычайно высококачественный селектор частоты. Для обеспечения достаточно высокой разрешающей способности и для уменьшения помех от побочного рэлеевского рассеяния часто применяют двойной монохроматор. Такую систему можно представить себе как два монохроматора, расположенных спиной друг к другу , которые действуют последовательно, и вращение дифракционных решеток которых тщательно синхронизировано. Естественно, что такая система является довольно дорогостоящей, но она совершенно необходима для получения спектров комбинационного рассеяния, пригодных для аналитических целей. При работе двойной монохроматор сканирует рэлеевскую линию и линии комбинационного рассеяния. По мере того как детектор обнаруживает излучение, он посылает сигнал на регистрирующее устройст- [c.746]

МОЮЩИЙ импульсный лазер 2 — селектор частоты 3 — детектор 4 — регистрирующее устройство 5 — высокоэффективная оптика, собирающая излучение 6 — молекулы загрязняющих веществ в воздухе. [c.749]

В ультрафиолетовой и видимой областях спектра обычно используют три широких категории селекторов частоты — монохроматоры, поли-хроматоры и светофильтры. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, которые должны тщательно взвешиваться при любом заданном применении. Важными различиями между этими селекторами частоты являются их способность разделять соседние спектральные интервалы (разрешающая способность) и количество пропускаемого излучения выбранной частоты (светосила), а также их стоимость. [c.628]

Наиболее обычные источники излучения в спектрофотометре — лампа накаливания с вольфрамовой нитью, дейтериевая (водородная) или галогено-кварцеБая лампы. Поскольку каждый из этих источников генерирует излучение максимальной мощности в различных областях ультрафиолетового и видимого спектров, то в более совершенных спектрофотометрах можно найти две лампы, каждая из которых используется в соответствии с ее оптимальной областью спектра. Рас-сматривагмые источники испускают излучение в широкой области спектра, поэтому необходимо выделять определенный участок в их спектре ,ля освещения химической пробы. Для этой цели используется селектор частоты, такой как монохроматор или светофильтр. Приборы, в тюторых применяется монохроматор, называются спектрофотометрами. В отличие от них в фотометрах применяются абсорбционные либо интерференционные светофильтры для выделения необходимой длины волны. Фотометр, который работает только в видимой области,, часто называют колориметром. В нашем изложении будет принят термин спектрофотометр в общем случае для обозначения всех этих приборов, хотя в отдельных случаях следовало бы дать более правильное обозначение. [c.639]

Форма молекулярных полос поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях очень различна, и это следует учитывать при окончательном выборе длины волны для спектрофотометрического анализа. Допустим, например, что определяемое вещество имеет гипотетический спектр поглощения, показанный на рис. 19-17. Этот спектр поглощения состоит из интенсивного острого пика и менее интенсивной широкой полосы. Ясно, что выбор длины волны, соответствующей максимуму острого пика, даст большую чувствительность определения. Однако небольЕлие изменения в положении селектора частоты будут вызывать сдвиг длины волны излучения, падающего на кювету с пробой, и соот-ветственно большое изменение в отсчете поглощения. Между тем, если использовать для анализа центральный участок широкой полосы, любые сдвиги в длине волны падающего излучения будут оказывать гораздо меньшее влияние на поглощение. Поскольку небольшой сдвиг длины волны — явление довольно обычное в спектрофотометрах, лучше выбрать для анализа длину волны, которая соответствует центральной части 1]1ирокой полосы, чем ту, которая соответствует вершине острого пика, либо наклонной части пика или полосы. К тому же, использование широкой полосы поглощения будет сводить к минимуму отклонения от закона Бера, вызываемые изменениями мольных коэффициентов поглощения в участке длин волн излучения, падающего на раствор пробы. [c.649]

Общая блок-схема люминесцентного спектрометра показана на рис. 19-20. Поскольку люминесценция обладает изотропным свойством, т. е. поскольку имеет место испускание во всех направлениях, можно обнаружить испускаемое излучение в любом желаемом направлении от пробы. Для уменьшения мешающего влияния от излучения, используемого для возбуждения молекулы пробы, люминесценцию часто наблюдают под прямым углом к направлению возбуждающего излучения. Хотя расположение узлов прибора под углом 90° можно найти не во всех люминесцентных спектрометрах, такая конструкция несомненно является наиболее распространенной. Поскольку мощность люминесценции пропорциональна мощности источника, возбуждающее излучение обычно обеспечивается интенсивным источником, таким как ксеноно-вая лампа. Для получения узкой полосы длин волн от источника, возбуждающего определенные молекулярные частицы в пробе, используют в качестве селектора частоты светофильтр или монохроматор. После возбуждения эти молекулы могут флуоресцировать либо фосфоресци- [c.657]

Для проведения качественного анализа с помощью пламенноэмиссионной спектрометрии в качестве селектора частоты используют монохроматор. При работе монохроматор сканирует исследуемую область длин волн, и эмиссионные линии, характерные для каждого элемента, появляются в виде пиков на фоне, создаваемом самим пламенем. Измеряя длины волн, соответствующие эмиссионным пикам, можно проводить идентификацию присутствующих элементов на основании литературных данных или таблиц (например, подобных приведенной на рис. 20-15). Пламенно-эмиссионный спектр пробы, содержащей натрий, магний и кальций, показан на рис. 20-8. Хотя концентрация каждого элемента в растворе была одинаковой, линии, относящиеся к каждому элементу, отличаются по интенсивности и по длине волны. Простота такого линейчатого спектра обычно делает крайне несложным качественный анализ с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии, хотя и могут возникнуть трудности в связи с собственной эмиссией пламени. [c.690]

Монохроматор. Обычно селектор частоты в атомно-абсорбционной спектрометрии проще, чем используемый в пламенно-эмиссионной спектрометрии. Обнаруживаемый Е тервал длин волн в атомно- 5сорбционной спектрометрии в первую очередь определяется источником — лампой с полым катодом, а не монохроматором. Последний служит главным образом для уменьшения собственной эмиссии пламени и для удаления посторонних линий, испускаемых заполняющим лампу инертным газом. Обычно применяют монохроматор с полосой пропускания в 0,5 А, что вполне достаточно для устранения значительной нелинейности калибровочного графика (отклонение от закона Бера) вследствие собственной эмиссии пламени. [c.696]

Аппаратура для атомно-флуоресцентной пламенной спектрометрии. Как следует из рис. 20-16, аппаратура, используемая в атомно-ф.луоресцентной пламенной спектрометрии, подобна той, какая используется в молекулярной флуоресцентной спектрометрии. Однако, поскольку атомы в пламени могут поглощать излучение только определенной характеристической длины волны, обычно нет необходимости применять монохроматор для возбуждения. Для возбуждения атомной флуоресценции источник излучения фокусируют непосредственно на пламя. Флуоресцентное излучение затем диспергируют с помощью селектора частоты и обнаруживают соответствующим фотодетектором. И, наконец, регистрируют результирующий сигнал на соответствующем устройстве. [c.701]

Два типа кювет, часто используемых для макропроб, показаны на рис. 21-20. В системе, изображенной на рис. 21-20а, излучение лазера направляется через дно прозрачной кюветы и отражается от зеркала, чтобы пересечь кювету дважды. Рассеянное излучение собирается перпендикулярно этому лучу и фокусируется с помощью линзы на селектор частоты. Это устройство довольно просто и дает п )иемлемую чувствительность. [c.745]

Для достижения более высокой чувствительности иногда используют кювету, изображенную на рис. 21-206. Две плоских параллельных стенки кюветы покрыты отражающим материалом, так что лазерное излучение многократно отражается внутри кюветы. Рассеянное излучение фокусируется на селектор частоты с Ц0(М0щью линзы. Это устройство обеспечивает большую чувствительность, но требуется дорогостоящая кювета и необходим а тщательная установка кюветы всякий раз, огда ее помещают в спектрометр комбинационного рассеяния. [c.745]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология