Монохроматор фокальный

Преимущество призменных монохроматоров заключается в их большей простоте по сравнению с дифракционными. Недостатками призменных монохроматоров являются ограниченное разрешение, его зависимость от длины волны и чувствительность дисперсии к изменению температуры. Призмы также искривляют изображение прямой входной щели в фокальной плоскости выходной щели, причем кривизна проекции щели в виде сегмента параболы зависит от длины волны. Для компенсации этого эффекта, который может быть основной причиной, ограничивающей реальное разрешение спектрофотометра, одну из щелей (или обе) обычно искривляют [79]. [c.27]

Подчеркнем еще раз, что разрешающая сила спектрального прибора тем больше, чем меньше спектральная ширина входной и выходной щелей. Однако при этом одновременно уменьшается и интенсивность излучения, попадающего на фотоприемник, и уменьшается отношение сигнал/шум. Кроме того, даже бесконечно узкая щель не дает бесконечно узкого изображения в фокальной плоскости. Объясняется это дифракцией, аберрацией света на элементах оптической системы монохроматора (щели, призмы и др.). От этих недостатков удается избавиться, облучая исследуемый образец сплошным спектром, длина волны X которого модулируется на своей частоте О) (см. табл. 11.2). [c.222]

Нить лампы 1 (рис. 4.28) проектируется конденсором 2 через входную щель 3 в плоскости объектива 4 коллиматора. Входная щель расположена в фокальной плоскости объектива. Выходящий из него параллельный поток света проходит диспергирующую призму 5 и разлагается в спектр. Объектив 6 первого монохроматора дает спектральное изображение входной щели в плоскости средней щели по линии А—А. Средняя щель двойного монохроматора, образованная зеркалом 7 и ножом 8, вырезает участок спектра, который проходит во второй монохроматор и проектируется в плоскости выходной щели 9. [c.216]

Принципиальная оптическая схема спектрального прибора приведена на рис. 26. От источника излучения 1 луч сложного спектрального состава, пройдя через кювету с образцом 2, поступает через входящую щель 3 в монохроматор 4, состоящий из фокусирующей оптики 5 и диспергирующей системы 6, которая может быть в виде призмы или дифракционной решетки, а затем через выходную щель 7 подается последовательно на приемник излучения 8 и регистрирующее устройство 9. Фокусирующая оптика и диспергирующая система создают в фокальной плоскости монохроматические изображения входящей щели, а совокупность этих изображений образует спектр. [c.53]

В монохроматорах выделяют свет одной определенной длины волны с помощью выходной щели, которую устанавливают в фокальной поверхности. [c.97]

В отличие от монохроматоров, в полихроматорах вывод аналитических линий на щели осуществляют перемещением самих щелей вдоль фокальной поверхности. Полихроматоры имеют, как правило , высокую линейную дисперсию и большую длину спектра в фокальной поверхности. Это позволяет установить большое число выходных щелей. Так же, как при работе с монохроматорами, ширину выходной [c.145]

Монохроматоры. Используемые в спектрофотометрах монохроматоры собраны в большинстве случаев по автоколлимационной схеме. Различные участки спектра выводятся на выходную щель последовательно разворотом призмы или автоколлимационного зеркала. Формы фокальной поверхности для монохроматоров не имеют существенного значения, так как на выходную щель нужно одновременно сфокусировать только узкий участок спектра. [c.302]

Нить лампы / (рис. 17.8) проектируется конденсатором 2 через входную И1,ель 3 в плоскости объектива 4 коллиматора. Входная щель расположена в фокальной плоскости объектива. Выходящий из него параллельный поток света проходит диспергирующую призму 5 и разлагается в спектр. Объектив 6 первого монохроматора дает спектральное изображение входной щели в плоскости средней щели [c.340]

В режиме монохроматора выбор длины волны осуществляют или вращением решетки и призмы, или перемещением выходной щели и соответствующего детектора в фокальной плоскости. В режиме полихроматора ряд выходных щелей с соответствующими детекторами смонтирован в фокальной плоскости. Альтернативой является использование двумерного детектора типа прибора с переносом заряда (ППЗ), который заменяет и щели, и фотоумножители. [c.31]

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]

Свет через входную щель 1 падает на сферическое зеркало 2, от которого параллельным пучком направляется на призму 3. Зеркальный внеосевой параболический объектив 4 собирает диспергированный пучок света на средней щели 5, расположенной в фокальной плоскости объектива. Щель 5 одновременно является входной щелью второго монохроматора. Линза 6 дает возможность совместить зрачки первого и второго монохроматора. Параболический объектив 7 направляет монохроматический свет на призму 8, а сферический объектив 9 [c.297]

Излучение образца разделяют с помощью монохроматора на отдельные составляющие, отличающиеся по частоте, т. е. осуществляют дисперсию изучая частоту и интенсивность этих составляющих, можно определить химический состав образца. Например, для этого можно использовать оптическую диспергирующую систему, которая образует в фокальной плоскости прибора ряд узких изображений входной щели (через которую излучение направлялось в прибор). Эти изображения дают на фотографической пластине ряд параллельных линий, каждая из которых соответствует определенному энергетическому переходу в возбужденном атоме. Поэтому характеристические частоты (или длины волн) испускаемого излучения часто называют линиями . [c.74]

В случае узкой выходной щели, когда полуширина исследуемой спектральной линии (излучения или поглощения) много больше величины спектрального диапазона ДА, пропускаемого монохроматором, измерение широкой линии излучения ничем не отличается от измерения широкой линии поглощения в том и другом случае дело обстоит так, как если бы из сплошного спектра выделялся узкий участок. В пределах этого участка величины и существенно не изменяются и поэтому могут быть заменены их усредненными значениями. Пропускаемый монохроматором световой поток будет максимален при ширине выходной щели, равной ширине изображения входной щели в фокальной плоскости монохроматора. При этом величина потока [c.224]

Перейдем к узким линиям поглощения. Разобьем площадь входной щели на узкие зоны. Каждая из них даст в фокальной плоскости монохроматора на фоне сплошного спектра узкую линию поглощения. Наложение этих изображений друг на друга создаст в фокальной плоскости прибора спектральное изображение входной щели в виде широкой темной полосы на фоне сплошного спектра, причем яркость фона будет равна яркости светового пучка в плоскости входной щели (поглощением в приборе и интерференцией отдельных зон для простоты рассуждений пренебрегаем), а провал яркости в месте изображения линии поглощения будет равен провалу яркости в изображении, создаваемом отдельной узкой зоной входной щели. Поскольку величина светового потока, создающего фон, на котором наблюдается изображение линии поглощения в фокальной плоскости прибора, пропорциональна квадрату ширины щели (с увеличением этой ширины увеличивается и спектральный интервал, пропускаемый щелью), а величина поглощенного светового потока растет пропорционально первой степени ширины щели, то относительная величина поглощенного потока уменьшается с увеличением ширины щели, хотя абсолютная его величина и возрастает. [c.225]

Ширина щелей в видимой области спектра обычно порядка нескольких десятых миллиметра на границах спектрального диапазона она достигает 2,0 мм, тогда как уширение линии в фокальной плоскости прибора, вызванное другими причинами, может не превышать нескольких десятых миллиметра. Ширина щелей монохроматора определяет, таким образом, общее число спектральных интервалов, которые может измерить прибор передаваемое им полное количество информации, [см. (6.1)] [c.232]

Оптическая схема и принцип действия. Оптическая сх ма камеры показана на рис. 7.4. Монохроматический поток света, выходящий из щели 1 монохроматора, проходит линзу 2 и попадает на отклоняющее зеркало 3. Зеркало посылает лучи на образец (эталон) 4, расположенный в плоскости, близкой, к фокальной плоскости зеркального эллипсоида 5. Свет, рассеянный образцом (эталоном), отражается от стенок эллипсоида и собирается во втором фокусе эллипсоида. Вблизи фокуса помещается катод 6 фотоэлемента. [c.163]

Увеличение, связанное с наклоном фокальной поверхности, следует учитывать только для спектрографов. В монохроматорах выходная щель всегда располагается так, что плоскость ножей перпендикулярна оси проходящего через нее пучка лучей. [c.73]

Рис. 4.24. Принципиальная схема фокального монохроматора.

Спектрометр является гармоническим анализатором, разлагающим непрерывное излучение на монохроматические составляющие. В современных моделях инфракрасных спектрометров широкое применение получил призменный монохроматор Литтрова и двухлучевая оптическая система, делающая возможным применение усилителей переменного тока для регистрации инфракрасных спектров. Упрощенная схема такого инфракрасного спектрометра изображена на рис. 14. Спектрометр состоит из осветителя, монохроматора, приемника излучения и системы регистрации спектров. С помощью сферических зеркал 2 и плоского зеркала 3 изображение источника непрерывного излучения 1 проецируется на входную щель 5 монохроматора. Вращающееся зеркало-модулятор 4 попеременно освещает выходную щель пучками лучей, проходящими через кювету с образцом К и эталонную кювету /Са. Входная щель 5 расположена в фокальной плоскости коллиматорного параболического зеркала 6, которое преобразует сходящийся пучок лучей в параллельный и направляет его через призму 7 на плоское поворотное зеркало 8 (зеркало Литтрова). Лучи, отраженные зеркалом, второй раз проходят через призму и коллиматор и в фокальной плоскости параболического зеркала 6 дают изображение входной щели, совмещенное с выходной щелью 10. С помощью плоского зеркала И и сферического 12 изображение входной щели фокусируется на входном отверстии приемника 13. В качестве приемников обычно применяются болометры или термоэлементы. [c.38]

Ниже приведены примерные значения полуширины участков спектра, выделяемых кварцевым и стеклянным фокальными монохроматорами [6] [c.112]

При фотоэлектрическом методе регистрации света для измерения интенсивности спектральной линии или полосы нужно выделить излучение соответствующего участка спектра. Большинство приемников, например фотоэлементы, имеют слишком большие размеры и помещать их в фокальной поверхности спектрального аппарата нельзя — на них будет попадать свет от целого ряда близко расположенных спектральных линий. Для выделения одной линии или узкого спектрального участка сплошного излучения в фокальной поверхности перед приемником света располагают вторую выходную щель. Такие приборы называют монохроматорами. [c.159]

Если в фокальную плоскость поместить щель, аналогичную входной, то спектральный прибор превращается в прибор, выде-ляющиг только одну длину волны, точнее тот спектральный интервал, который выходит из выходной щели. Такой прибор называется монохроматором. Если в фокальной плоскости расположено несколько выходных щелей, то такой прибор называется полихро-матором. [c.23]

Спектральные приборы, применяемые в спектрометрическом методе, аналогичны приборам в спектрографическом анализе. Однако сушествует отличие в аппаратуррюм оформлении, которое заключается в том, что в фокальной плоскости любого спектрального прибора находится щель, которая позволяет работать с одной длиной волны. (Такая конструкция называется монохроматором.) Если в фокальной плоскости расположено несколько щелей, тО одновременно можно работать с несколькими фиксированными длинами волн. Для того чтобы на выходе спектрального прибора иметь не фиксированную длину волны, а меняющуюся, необходимо либо перемещать выходную щель монохроматора вдоль фокальной плоскости, либо, поворачивая диспергирующий элемент,, передвигать спектр относительно выходной щели. Последний способ получил более широкое распространение в спектрометрическом анализе, хотя для конкретных аналитических задач предпочтительно иметь полихроматор, в котором положение каждой щели можно изменять относительно других. В этом случае одна из щелей может быть настроена на длину волны в спектре стандарта, или элемента сравнения, а другие — на длины волн определяемых элементов. [c.112]

Спектр сканируется перемещением маски вдоль горизонтальной плоскости шаговым двигателем, так что каждый участок спектра или беспрепятственно проходит, или блокируется щелью маски (рис. 2.12). Далее, как обычно, излучение собирается на приемнике и сигнал усиливается. В одной из конструкций излучение дедиспергируется (дисперсия вычитается), проходя через монохроматор в обратном направлении, и попадает на детектор, расположенный за входной щелью (рис. 2.11). При отсутствии в кюветном отделении образца, а следовательно, и поглощения в процессе перемещения маски около выходного отверстия сигнал не изменяется. В случае поглощающего образца, когда через прозрачную часть маски проходит участок длин волн, соответствующий полосе поглощения, детектор чувствует изменение в сигнале, а при попадании излучения на непрозрачную часть маски изменения сигнала на детекторе не происходит. Выходящий с детектора сигнал, который соответствует сумме всех длин волн, прошедших через спектрометр, направляется в память ЭВМ, декодируется и выдается в виде графика длина волны — интенсивность (т. е. спектра) [64]. Система называется спектрометром Адамара из-за того, что маска в выходной фокальной плоскости сконструирована в соответствии с матрицей Адамара [77]. Если спектр содержит N [c.36]

Jh 0,025 мкг/мл соответственно. Описано применение спектрофотометра с детектором-видиконом, оснащенным ЭВМ, позволяющим определять одновременно несколько элементов. Экран видикона установлен в фокальной плоскости монохроматора сигнал с видикона поступает в оптический многоканальный анализатор, который формирует 500-канальный спектр. В работе прибора предусмотрены программы для учета мешающих влияний, коррекции фона, внутреннего стандарта, оценки полиномиальных моделей методом наименьших квадратов и т. д. Приведены результаты одновременного определения натрия, калия, лития и кальция [755]. [c.128]

Любой спектрометр обязательно имеет в своем составе источник излучения и приемник. Важнейшей частью диспергирующего прибора является монохроматор, включающий в себя входной коллиматор, диспергирующую систему и выходной коллиматор (рис. 14.5.47). Входной коллиматор состоит из входной щели (7), освещаемой источником излучения, и фокусирующего элемента (линзы или вогнутого зеркала), преобразующего расходшдийся от щели пучок излучения в параллельньп<. Диспергирующая система (призма или дифракционная решетка) разлагает параллельный пучок света на его монохроматические составляющие, распространяющиеся под разными углами. Объектив выходного коллиматора фокусирует эти пучки в фокальной плоскости, образуя совокупность монохроматических изображений входной щели— спектр. Выходная щель (2) пропускает узкий участок спектра источника излучения, направляемого на нее плоским зеркалом (3), который регистрируется приемником излучения вогнутое зеркало (4) играет роль как входного, так и выходного коллиматора. При повороте зеркала (5) или призмы (5) осуществляется перемещение спектра относительно выходной щели, т. е. сканирование. [c.432]

Дисперсия. Одной из важных характеристик монохроматора является его способность разлагать в спектр падающее на него излучение. Угловая дисперсия диспергирующего элемента определяется величиной aQjaX (рад-нм" ), где aQ — угловое расхождение двух диспергированных световых пучков, различающихся по длинам волн на йЛ. Линейная дисперсия dx/dA — расстояние dx (см) в фокальной плоскости прибора между спектральными линиями, различающимися по длинам волн на йЛ. Угловая и линейная дисперсии связаны соотношением dxIdX fdQldX, (11.13) [c.214]

Автоколлимационная установка Игля. Установка является частным случаем расположения деталей прибора на круге Роуланда, а именно входная щель и центр фокальной поверхности (или входная щель в случае монохроматора) располагаются под одним и тем же углом по отношению к нормали решетки, но разводятся по высоте (рис. 81, а). В других случаях входная щель 5 вынесена в сторону из конструктивных соображений (рис. 81, б). [c.127]

Ясно, что главным преимуществом монохроматора является очень узкая полоса длин волн, которую можно выбрать и выделить. Раасмот-рим, как это можно осуществить. В основном монохроматор состоит из диспергирующего устройства, фокусирующей оптики и пары щелей. На рис. 19-2 представлена схема типичного призменного монохроматора. Излучение, падающее на входную щель, проходя через линзу, попадает на призму. Внутри призмы излучение в результате преломления разлагается на свои компоненты, ультрафиолетовое излучение преломляется больше всего, а видимый красный свет — меньше всего. Компоненты излучения после преломления фокусируются в фокальной плоскости, где появляется спектр. В фокальную плоскость можно поместить подвижную выходную щель, которую затем можно установить в любое положение для выделения необходимой длины волны или частоты из [c.630]

Наклон фокальной поверхности практически не сказывается на работе монохроматоров и спектрофотометров. Они всегда снабжены приспособлениями, обеспечивающими совмещение фокаЛЬ- Рис. 3.5. наклон фокальной [c.71]

В отличие от монохроматора, светосила спектрографа в случае линейчатого спектра не зависит от ширины и высоты щели. Действительно, во сколько раз возрастает площадь щели, а следовательно, посылаемый ею поток, во столько же раз увеличивается площадь ее изображения. Поэтому освещенность изображения щели сохраняется постоянной. Как видно из уравнения (3.61), светосила возрастает при уменьшении фокусного расстояния камерного объектива. При этом, однако, как правило, уменьшается практическая разрешающая способпость прибора, так как падает его линейная дисперсия (см. формулу (3.55)). Этого можно избежать, если ограничиться уменьшением только масштаба вертикального увеличения, что легко достигается с похмощью цилиндрической линзы, образующая которой параллельна дисперсии. Линза должна быть расположена между объективом коллиматора и фотослоем так, чтобы давать в фокальной плоскости уменьшенное в несколько раз изображение щели. К сожалению, в светосильных приборах такой прием использовать трудно вследствие кривизны спектральных линий и аберраций, вносимых цилиндрической линзой. [c.86]

Фокальный монохроматор. Аналогично описанной ранее призме Фери можно построить прибор, в котором линза будет играть роль и фокусирующего и диспергирующего элементов. Такое устройство известно под названием фокального монохроматора. Одна из возможных его схем показана на рис. 4.24. Свет от точечного источника 1, которым может быть искра, лампа сверхвысокого давления, либо отверстие в непрозрачном экране, освещенное светом протяженного источника, фокусируется линзой 2, центр [c.112]

Иногда применяются фокальные монохроматоры, собранные по более сложной схеме с двумя и более линзами, что обеспечивает лучшую моно-хроматизацию. Их размеры и конструкция могут меняться в широких пределах в зависимости от желаемой величины светового потока и степени монохроматизации, а также от имеющейся онтики. Чаще всего фокальные монохроматоры применяются для выделения ультрафиолетовой области спектра, необходимой при возбуждении флуоресценции и в других подобных работах. [c.112]

Свет от кинолампы, питаемой аккумуляторной батареей, пройдя кювету с парами, попадает на щель дифракционного монохроматора с плоской решеткой, построенного но схеме Эберта. В фокальной плоскости монохроматора установлен набор двойных щелей, расположенных на расстоянии 10 мм по спектру. Набор содержит 10 пар щелей шириной от 1,5 до ОД мм. В зависимости от ширины линии поглощения вдвигается та или иная пара щелей. Через одну из щелей на фотокатод попадает участок спектра, содержащий [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология