Апертура спектрометра

Рис. 10.3-8. МСВИ Схематическое изображение спектрометра для реализации статического варианта МСВИ. 1 — источник первичных ионов 2 — 90°-отклоняющее устройство 3 — система управления первичным пучком (для фокусировки ионного пучка) 4 — апертура для разделения масс 5 — мишень 6 — фокусирующая линза (электростатическая линза, состоящая из заряженных металлических пластин с отверстиями для ионного пучка) 7 —рефлектор (отражает пучок ионов под углом около 180° при помощи электрического поля) 5 —канальная пластина и сцинтиллятор 5 — фотоумножитель [10.3-4].

В случае, когда А Ф О, необходимо ограничить величины а и Р, чтобы угловые и скоростные аберрации были незначительными. В масс-спектрометре типа тандем это обычно достигается тем, что между источником ионов и электрическим секторным полем помещают а-апертурную щель, а между электрическим и магнитным секторными полями — р-апертурную щель. В приборе Маттауха—Герцога [15, 18] р-апертура не ограничивает величину р независимо от а, но устанавливает соотношение между аир. Соотношение между а и р для масс-спектрометра типа тандем рассмотрено Робинсоном [19]. [c.60]

Результат, аналогичный [13] для ИК-области спектра, получен В. А. Никитиным в рамках модели среднего классического спектрометра с учетом прямоугольности апертуры [16, 61] [c.145]

Конструкция диспергирующего блока спектрометра DSA 24 [4] идентична конструкции такого же блока спектрографа Qu 24 фирмы Цейсс . Он работает на принципе сканирования. Этот прибор существенно отличается от предыдущей модели. Помимо блоков для измерения линий j и г он оборудован третьим фотоумножителем, который позволяет в качестве излучения сравнения измерять интенсивность света, отраженного от боковой грани призмы, обращенной в сторону коллиматорных линз. С помощью двойного зеркала спектр разделяется на две части, резко отделенные друг от друга в пространстве. Вдоль одного из этих спектров вручную посредством микрометрического винта перемещают щель измерительного блока линии г. Таким образом, для измерения можно выбрать любую линию г. Вдоль другого спектра с помощью автоматического сервомеханизма, управляемого от фотоэлемента, движущегося вме сте с измерительным блоком, перемещается измерительный блок х. Входной апертурой измерительного блока х является программная диафрагма. На программной диафрагме сделаны тонкие слегка наклоненные в направлении дисперсии прорези (рис. 6.1). Если измерительный элемент находится в точке пересечения траектории движения фотоэлемента (линия а на рис. 6.1) с щелью программной диафрагмы, то свет попадает в фотоэлемент и автоматически его останавливает. Программная диафрагма сделана так, чтобы при определенной температуре апертура каждой линии точно совпадала бы с апертурой фотоэлемента, т. е. выбранные спектральные линии точно попадали бы на щель фотоумножителя. При изменении температуры спектр смещается в направлении дисперсии и расстояние между линиями изменяется. Наклон щелей программной диафрагмы выбирается таким, чтобы путем ее передвижения вдоль направления дисперсии (направление б на рис. 6.1) скомпенсировать первое смещение, а в направлении, перпендикулярном направлению [c.207]

Если ширина образца меньше ширины щели спектрометра, то, очевидно, необходима проектирующая система, которая давала бы на щели увеличенное изображение образца. Если для этого используется система, апертура которой достаточна, чтобы заполнить излучением коллиматор спектрометра, то потери света будут обусловлены только отражением и поглощением в дополнительной оптической системе и непосредственно не связаны с увеличением. Однако, как будет показано ниже, при увеличении более чем в десять раз коллиматор обычного спектрометра практически никогда не может быть заполнен целиком. Почти в любом случае, несмотря на различные дополнительные приспособления, значительная часть пучка излучения теряется и доля лучистой энергии, пропущенной через увели- [c.273]

Уравнение (7) можно применять для расчетов истинного дихроичного отношения R, но так как показатель преломления образца в области полосы поглощения обычно не известен, приходится пользоваться приблизительной величиной п. Это приводит к неопределенности в исправленной величине дихроичного отношения. Поэтому очень полезно определить поправку каким-либо независимым экспериментальным методом, например, выполнив анализ пленки на обычном спектрометре с низкой апертурой таким же образом, как и в микроскопе. [c.248]

Практически исправление измеренного дихроичного отношения при работе с ИК-микроскопом, который имеет высокую апертуру, производится эмпирически или полу-эмпирически. Можно приготовить набор контрольных образцов, полосы поглощения которых перекрывают широкий интервал значений дихроичного отношения и интенсивностей. Затем эти образцы можно исследовать в микроскопе так же, как в обычном спектрометре, чтобы определить величину поправок при различных условиях. С другой стороны, эту поправку можно определить только для данного измерения, если рассчитана величина параметра М из уравнения (7). Для других образцов можно из этого уравнения получить необходимые поправки. [c.249]

Вопрос об истинности наблюдаемых масс-спектров имеет прямое отношение к тому, в какой мере можно использовать данные относительных выходов различных осколков при электронном ударе для изучения первичных процессов химии высоких энергий и, в частности, радиационной химии. Как правило, продукты электронного удара изучаются на масс-спектрометрах с малой апертурой, которая вносит существенные искажения в масс-спектры из-за разлета ионов с большими боковыми составляющими скорости. Очевидно, что доля быстрых ионов в пучке, прошедшем систему щелей, будет тем меньше, чем больше их энергия. Это явление известно как дискриминация быстрых ионов. [c.15]

Пучок ионов, входящий в магнитный анализатор, расходится в 2-направлении, что зависит от длины выходной щели источника, эффективной апертуры на входе в магнитное поле и положения искры. Если это расхождение достаточно, некоторые ионы, особенно с большими массами и большей длиной пробега, не попадут на фотопластину и эффективность их переноса будет <1. Сферический электростатический анализатор предпочтительнее цилиндрического, он фокусирует пучок в 2-направлении, концентрируя его на фотопластине. Дополнительным преимуществом сферических анализаторов служит возрастание чувствительности и удвоение разрешающей способности масс-спектрометра. [c.260]

Во-вторых, большой выигрыш дает возможность повышения разрешающей силы интерферометра без уменьшения потока лучистой энергии. Разрешающая способность фурье-спектрометра пропорциональна максимальной разности хода пучков и, чтобы повысить, например, вдвое разрешение спектра, нужно просто удвоить длину перемещения зеркала, т. е. и время регистрации. Не накладывает больших ограничений на разрешение апертура, и можно использовать большие телесные углы как у источника, так и у приемника. У дифракционных спектрометров разрешение находится в обратно пропорциональной зависимости от ширины щелей, а энергия, попадающая на приемник, пропорциональна квадрату площади двух одинаковых щелей. Если вдвое уменьшить ширину щелей (для повышения разрешения), то сигнал уменьшится в четыре раза и для сохранения отношения сигнала к шуму время регистрации необходимо увеличить в 16 раз. [c.270]

Осветитель (оптика источника). К оптике осветителя предъявляются менее серьезные требования, чем к остальной оптике прибора, так как всегда можно работать с источником, имеющим несколько большую площадь, чем минимально необходимая. Основное условие заключается в том, чтобы изображение источника нужных размеров попадало на входную щель спектрометра и заполняло максимально широкую щель, предусмотренную в приборе. При этом угол расходимости светового пучка (угловая апертура) должен обеспечивать освещение такой части коллиматорного зеркала, которая необходима для заполнения диспергирующего элемента. Для этой цели вполне пригодны вогнутые сферические зеркала, если пучки не очень сильно отличаются от осевых. Некоторые примеры осветителей приведены на схемах рис. 11 и 14. [c.12]

Дания специальной установки она может приобрести весьма важное значение. Оптимальными условиями освещения, как следует из рис. 5.8, являются такие, при которых апертуры осветится и монохроматора (соответственно углы 1 и на рис. 5.8) одинаковы, т. е. сс1=а2. В противном случае либо не будет полностью использоваться светосила спектрометра (а1<аг), либо в монохроматор попадет рассеянный паразитный свет, минующий диспергирующий элемент, но способный попасть на выход-луй щель (сс1>а2). [c.138]

Действительно, при движении решетки в одной из ветвей интерферометра система полос перемещается в направлении, перпендикулярном полосам. Изменение энергетического потока, проходящего через линзу, связано только с прохождением крайних полос через границу. Чем больше полос укладывается на линзе, тем меньше вклад каждой полосы в общий энергетический поток и тем меньше, следовательно, изменение последнего при перемещении интерференционной картины. Когда на ширине линзы укладывается целое число интерференционных полос (п =1, 2, 3,. . . ), глубина модуляции у обращается в нуль. Это иллюстрируется рис. 8.3, на котором приведена зависимость глубины модуляции (величины, пропорциональной сигналу, регистрируемому на выходе усилителя) от числа полос, укладывающихся на апертуре Эта кривая фактически представляет собой аппаратную функцию. Таким образом, действие прибора основано на принципе селективной (по длинам волн) амплитудной модуляции с помощью интерферометра. Отсюда и название прибора — спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией (СИСАМ). [c.209]

Изучение твердых образцов при комнатной температуре с использованием в качестве источника возбуждения дуговой лампы Торонто может проводиться различными способами в зависимости от природы исследуемых материалов. Для поликристал-лических и аморфных порошков удобны кюветы, представляющие полый конус. Такая конструкция обеспечивает доступ возбуждающего излучения к образцу и облегчает сбор рассеянного излучения [9—II]. Это устройство позволяет получать удивительно хорошие результаты и записывать спектр вблизи возбуждающей линии. В случаях, когда доступно очень малое количество образца (20 мг или более), наилучшие результаты получают, если вещество спрессовано в таблетку либо в чистом виде, либо в смеси с КВг, и эта таблетка установлена таким образом, что рассеянное излучение наиболее эффективно попадает в монохроматор [12]. Монокристаллы можно исследовать аналогичным способом, причем наилучшие результаты получают, когда образец отполирован в виде стержня с плоской гранью и рассеянное излучение полностью заполняет входную апертуру спектрометра. Если исследуемый образец представляет некоторое количество высококачественных монокристалликов небольшого размера (несколько миллиметров и более), для увеличения интенсивности рассеянного излучения их целесообразно погружать в жидкость с равным или близким показателем преломления [13]. Наконец, как правило, можно получить относительно прозрачную массу вещества медленным охлаждением расплава. Это можно сделать в довольно больших цилиндрических кюветах (например, диаметром 20 мм и длиной 100 мм, которые вполне приемлемы для низкотемпературных исследований). [c.357]

Значительный размер кювет связан с большой апертурой ИК-спектро- метров (от 1 4 до 1 6) и необходимостью иметь большую длину поглощающего слоя при работе с газовой фазой. Если проследить за размерами пе-чеп-кютет, то их апертура составляет величину от 1 17 до 1 40. Поэтому для того, чтобы полностью заполнить светом апертуру спектрометра и входную щель высотой 15—20 мм, необходимы кюветы диаметра примерно в 3,5—8 раз большего, чем высота щели. На практике это соотношение почти никогда не выполняется. По-видимому, наиболее полное заполнение осуществляется в случае многоходовых кювет с зеркальными коллективами [22, 25, 32], когда виньетирование мало, а диаметр нагревателя велик. Однако и здесь нет полного заполнения, так как входящий и выходящий из многоходовой кюветы нучок света проходит не через центр кюветы, а сбоку от центрального зеркала, и поэтому высота световых пучков меньн1е диаметра кюветы (подробнее см. [28]). [c.71]

Типичная схема Оже-электронного спектрометра показана на рис. 14.98. Цилиндрический зеркальный анализатор (ЦЗА) содержит внутреннюю электронную пушку, пучок которой сфокусирован в точку на поверхности образца. Электроны, испущенные из образца, проходят через входную аппертуру, отклоняются, а затем через выходную апертуру ЦЗА направляются к электронному умножителю. Пропускаемая энергия пропорциональна потенциалу, приложенному к внешнему цилиндру, а диапазон АЕ прошедших электронов определяется величиной разрешения К = АЕ IЕ. Величина К обычно составляет 0,2-0,5 %. [c.52]

Инфракрасные микроспектрометры, сконструированные в США, в большинстве случаев также основываются на принципе устройства с двумя зеркалами Шварцшильда. Однако Андерсоном и MиллepOiM [16] была описана также преломляющая система с использованием линз из хлористого серебра, при этом авторы нашли, что размер образца может быть уменьшен до одной трети от величины, необходимой без такой системы. Грей с сотрудниками [17] сконструировал отражательные микроскопы с большими апертурами, специально предназначенные для инфракрасной спектрометрии, которые использовались в лабораториях Поляроид Корпорэйшн и в других местах (см. работы по инфракрасной микроспектроскопии Блаута и его сотрудников [9, 12, 18]). [c.279]

Примером рентгеновского спектрометра со счетчиком Гейгера является гониометр широкого диапазона Норелько (рис. 226 и 227). Стержневой анод рентгеновской трубки дает линейный источник высокой интенсивности размером 0,06 X 10 мм. Угловая апертура пучка лучей показана расходящимися линиями. Она определяется только щелью, которая также ограничивает первичный пучок в соответствии с площадью образца. Обычно применяемая апертура составляет Г. Исследованию можно подвергать плоские образцы размером 10x20 мм или цилиндрические последние, если требуется, можно вращать при помощи небольшого мотора. Принимающая щель определяет ширину отраженного пучка, детектируемого трубкой счетчика Гейгера. Равномерно расположенные тонкие металлические листы комплект параллельных щелей) ограничивают расхождение пучка в любой плоскости, параллельной линейному источнику как указано на рис. 227, применяются два комплекта, чем достигается высокая разрешающая способность. Рассеивающая щель служит для уменьшения фона, вызываемого посторонним излучением. Выходной ток трубки Гейгера усиливается и подается на самопишущее перо таким образом производится автоматическая запись. Поскольку бумага, на которой производится запись, и кронштейн, несущий трубку Гейгера, вращаются синхронными моторами, то записанные диаграммы следует рассматривать как результат нанесения значений интенсивности диффрагированного пучка как функции угла диффракции, обычно выражаемого 26. [c.288]

Небольшие монокристаллы (длина 5 мм, диаметр / 2 мм) укрепляются на вершине охлаждаемого пальца гелиевого сосуда Дьюара, снабженного необходимыми окнами. Луч лазера направляют через окно в нижней части сосуда, и для его фокусировки внутрь кристаллика используется длиннофокусная линза (/ = 20 см). Диаметр луча внутри кристалла оценивался в 200 мкм. Направления луча и наблюдения рассеянного излучения взаимно перпендикулярны. Рассеянное излучение собирается линзой (апертура / 1,5), другая линза используется для заполнения коллиматора однометрового монохроматора Черни — Тэрнера. Спектрометр снабжен решеткой, имеющей 1100 штр/мм, с максимумом блеска при 7000 А, Свет, выходящий из выходной щели монохроматора, при помощи пирексового светопровода с посеребренной поверхностью направляют на площадку 4X4 мм фотокатода неохлаждаемого фотоумножителя ЕМ1-9558В. Фотокатод окружает соленоид. Магнитное поле, создаваемое соленоидом, не позволяет попадать электронам из неосвещенной части фотокатода на первый динод. Фотоэлектроны из освещенной части фотокатода не отклоняются силовыми линиями магнита. Все это снижает темновой ток фотоумножителя [c.132]

Излучение источника модулируется относительно высокой частотой, которую можно рассматривать как несущую частоту. С более низкой частотой это излучение попеременно направляется то в один, то в другой пучок. В приборе ВК-2А, где используется фотосопротивление РЬ5 в качестве приемника излучения, несущая частота составляет 480 гц, а частота переключения пучков равна Б гц. В области коротких волн эта система отличается прекрасной воспроизводимостью при измерениях пропускания и хорошим отношением сигнала к шуму. Интенсивность излучения каждого пучка определяется как амплитудное значение высокочастотного сигнала. Как и в других системах, здесь погрешность из-за собственного излучения образца исключена, поскольку он освещается промодулированным излучением, на частоту которого настроена система регистрации. Эта система была бы очень перспективна и для средней ИК-области спектра, если согласиться на значительное увеличение стоимости спектрометра, связанное с тем, что в этом случае нужно было бы перейти на фотоприемники, охлаждаемые жидким гелием. Об устройстве подобного спектрометра сообщил Киль [38] в 1962 г. на Питтсбургской конференции. Описанный прибор предназначен для области спектра от 2,5 мк (4000 см ) до 9 мк (1100 слг ) он снабжен тремя сменными фотопроводящими приемниками, охлаждаемыми жидким азотом. Даже при применении тепловых приемников имеется возможность успешного использования этой схемы. Так, если выбрать частоту переключения пучков 5—10 гц, а несущую высокую частоту — как минимальную кратную низкой частоте, т. е. 15—20 гц, то эта высокая частота окажется еще вполне пригодной, чтобы успевало устанавливаться максимальное амплитудное значение сигнала. Оба пучка в этой схеме используют полную апертуру монохроматора, так что шумовой фактор должен быть небольшим. [c.49]

Сравнение относительной эффективности плоских и изогнутых кристаллов затруднено из-за необходимости учета многих параметров. Чувствительность анализа в большой мере зависит от юстировки, качества кристаллов и типа источников возбуждения. В общем случае анализа больших нроб сравнимую эффективность можно достигнуть ири помощи спектрометров с плоскими и изогнутыми кристаллами. В длинноволновой области предпочтительна фокусирующая оптика, в этом случае коллимации ие требуется. Для анализа малых проб эффективнее применение фокусирующей оптики. Апертура установки с н.лоским кристаллом лимитируется размерами пробы апертура установки с изогнутым кристаллом ограничивается размерами кристалла. Спектрометр с изогнутым кристаллом обладает большей светосилой, и поэтому его можно применять для анализа малых нроб. [c.213]

В большинстве случаев мессбауэровские переходы сильно законвертиро-ваны. Может оказаться, что измерения в геометрии рассеяния с регистрацией конверсионных электронов, испускаемых при переходе с уровня, возбужденного путем поглощения без отдачи, будут более эффективными, чем обычные измерения по поглощению. Однако из-за очень малой энергии этих конверсионных электронов приходится использовать очень тонкие поглотители. Кроме того, апертура большинства электронных спектрометров не превосходит нескольких процентов. Поэтому применение магнитных спектрометров для регистрации конверсионных электронов оправдано только в особых случаях либо когда исследуются свойства именно электронов, либо когда другие способы не применимы из-за невозможности отделить исследуемое излучение от фона при помощи сцинтилляционных или пропорциональных счетчиков. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология