Монохроматор, аппаратная

Рис. 5.17. Схема аппаратной функции монохроматора.

Спектральная полоса пропускания. Спектральная чистота излучения, выходящего из спектрометра, определяется его спектральной полосой пропускания. Она определяет интервал длин волн излучения, выходящего из выходной щели монохроматора, когда его входная щель освещается источником немонохроматического излучения. Для точного определения спектральной полосы пропускания спектрометра необходимо знать его аппаратную фушщию. [c.214]

Теоретическая аппаратная функция спектрометра при одинаковых входной и выходной щелях представляет собой треугольник (рис. 11.8), симметричный относительно длины волны, соответствующей настройке монохроматора, с шириной на высоте, равной половине максимума интенсивности, и называемой спектральной полосой пропускания ДД, (или шириной спектральной полосы пропускания). [c.214]

Систематические ошибки, вносимые монохроматором, характеризуются его аппаратной функцией, которая определяется аппаратной функцией диспергирующей системы, аберрациями коллиматоров и искажениями, вносимыми входной и выходной диафрагмами коллиматоров. [c.43]

Приведение наблюдаемого контура к истинному. Поставим вопрос может ли переход от наблюдаемого контура к истинному (посредством преобразований Фурье) привести к выигрышу в точности При прохождении излучения через монохроматор контуры спектральных линий и полос искажаются в силу существования аппаратной функции монохроматора это является источником систематических ошибок. Случайными ошибками здесь в большинстве случаев можно пренебречь они в основном связаны с шумами фотоприемника. В регистрирующей системе появляются дополнительные систематические искажения, связанные с ее инерционностью. Существенно то, что систематические искажения из-за аппаратной функции монохроматора возникают до появления шумов, а инерционные искажения — после. Это приводит к тому, что применение фурье-преобразований к аппаратной функции монохроматора и к аппаратной функции приемно-регистрирующей системы приводит к различным результатам, поскольку такая математическая операция уменьшает систематические ошибки и одновременно увеличивает случайные. [c.215]

В общем виде такая задача аналитически не решается. Поэтому рассмотрим случай, наиболее часто встречающийся на практике. В качестве первого из исходных условий примем, что аппаратная функция монохроматора, из которого излучение поступает на приемно-регистрирующую систему, описывается кривой Гаусса и имеет полуширину В качестве второго условия примем, [c.218]

Проведем аналогию между оптическим разрешением монохроматора и временным разрешением приемно-регистрирующей системы [27.3]. При гауссовой форме истинного и аппаратного контуров [c.221]

Допустим, что спектральная полуширина ДА светового потока, пропускаемого щелью монохроматора [см. формулы (27.22) и (27.23)1, равна полуширине ДАд аппаратной функции монохроматора. Это означает, что искажения контура спектральной полосы, вносимые аппаратной функцией диспергирующего элемента и другими причинами, значительно меньше искажений, вносимых конечной шириной щели, и действие первых сводится к тому, что треугольная функция щели (см. п. 5) округляется в максимуме и на крыльях , приобретая вид функции Гаусса. При сделанном допущении, используя формулы (27.22) и (27.23), получим [c.226]

Аппаратная функция монохроматора. Величина светового потока, проходящего через монохроматор с эталоном Фабри—Перо, определяется размерами выходной диафрагмы. Интерференционная картина этого прибора представляет собой систему концентрических колец, поэтому естественно выходную диафрагму выбрать в форме кольцевой щели. Не касаясь пока способов сканирования спектра, определим аппаратную функцию монохроматора с кольцевой диафрагмой частным случаем ее является круглое отверстие, которое можно рассматривать как кольцо с внутренним диаметром, равным нулю. [c.311]

Одно из преимуществ такого монохроматора заключается в возможности программирования длины волны, т. е. компьютер можно запрограммировать таким образом, чтобы контроллер переходил к любой длине волны в любом желаемом порядке. Кроме того, возможно сканировать спектр с постоянным шагом по энергии излучения. Для этого нужно вычислить длину волны для данного шага по энергии и полученное значение передать контроллеру в качестве приказа . С помощью микрокомпьютерной системы такое сканирование можно проводить сколь угодно быстро (имеются лишь аппаратные ограничения) или вводить подходящие временные задержки, чтобы получить усредненную величину сигнала. На рис. 4.21 схематически изображена микрокомпьютерная часть контроллера монохроматора. [c.170]

Контур такого типа может быть получен при постоянной скорости сканирования, когда истинный контур линии и аппаратная функция монохроматора описываются гауссовскими кривыми с полуширинами и s. Тогда [c.197]

Нахождение оптимальной ширины решетки для каждой конкретной схемы прибора не представляет практического интереса. Для оценки реальной разрешающей способности спектрального прибора используется понятие его аппаратной функции АФ). В спектрографе она определяется как распределение освещенности в монохроматическом изображении входной щели, а в монохроматоре — как изменение лучистого потока через выходную щель, перемещаемую по ширине монохроматического изображения входной щели [4]. За предел разрешения прибора принимается полуширина кривой его АФ — разность абсцисс, которым соответствуют ординаты, равные половине максимальной. [c.101]

Никитин В. А. Описание свойств реального монохроматора с помощью полной аппаратной функции.—Опт.-мех. пром-сть, 1979, № 1, с. 10—13. [c.151]

Оптимальные условия регистрации спектра. При измерении спектров поглощения обычно получают кривые, на которых по оси абсцисс откладывается длина волны или волновое число, а по оси ординат — пропускание или оптическая плотность. Спектр должен быть записан в таких условиях, чтобы оптимальным образом использовать возможности прибора, сведя до минимума случайные ошибки и систематические искажения спектра прибором. Систематические искажения заключаются в том, что монохроматический сигнал, подающийся на вход прибора, по выходе из него имеет другую форму и определяется аппаратной функцией монохроматора и инерционностью приемно-усилительной части (см. стр. 203). Случайные ошибки спектрометра определяются в основном величиной сигнала по сравнению с уровнем шумов приемника радиации. Главные причины систематических искажений— слишком большая ширина щелей прибора и слишком большая скорость сканирования. [c.81]

Рассмотрим пример применения полученных соотнощений при выборе условий работы прибора для регистрации некоторых заданных спектров. Найдем-соотношения между параметрами прибора и скоростью сканирования для видимой области спектра (400—800 нм), считая, что самыми узкими полосами поглощения будут полосы соединений типа фталоцианина или хлорофилла (у = = 550 слг> или Y = 25 нм) в первом случае и линия ртутной лампы ПРК-4 (y 2 см- или 0,05 нм) в спектре испускания во втором. В монохроматоре с кварцевой призмой ширина аппаратной функции в видимой области а = [c.205]

В общем случае при регистрации быстропротекающих процессов, когда неизвестно строение промежуточных продуктов, следует рассчитывать постоянную времени по аппаратной функции монохроматора. Постоянная времени связана с высокочастотной границей полосы пропускания усилителя, составляющей в первом случае 3,2 кгц и во втором — 64 кгц> [c.206]

Таким образом, независимо от вида аппаратной функции А у), выделяемый монохроматором, поток равноэнергетического сплошного спектра пропорционален квадрату спектральной ширины щелей светосила С есть проходящий через выходную щель поток сплошного спектра с единичной спектральной яркостью при единичной спектральной ширине щелей. [c.25]

Центр кривизны находится на оси у по ту же сторону оси параболоида, что и его работающая часть. Распределение освещенности по ширине изображения бесконечно узкой щели равномерное, а по высоте освещенность убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от оси. Вычисления показали, что аппаратная функция монохроматора при такой форме изображения очень мало отличается от АФ безаберрационного монохроматора с неустраненной кривизной спектральных линий, если радиус кривизны последних р равен радиусу Рд средней линии аберрационного изображения. Радиусы, вычисляемые по формуле (IV.38), обычно того же порядка, что и в формулах (IV. 19) и (11.41). Поэтому выбирая конструктивные элементы оптики монохроматора так, чтобы для определенной длины волны обе кривизны (дисперсионная и аберрационная) были одинаковы по величине, но разных знаков, можно компенсировать одну кривизну другой и получить при этой длине волны симметричное изображение прямой щели, которое в точке на оси системы безаберрационно, а на концах щели имеет уширение, определяемое формулой (IV.37). В такой системе при той же ширине щелей снижение разрешающей способности значительно меньше, чем при неисправленной кривизне линий. [c.154]

Разрешающая способность монохроматора, как было выяснено в п. 4, определяется полушириной кривой его аппаратной функции А (у) или отличающейся от нее постоянным множителем функции пропускания т] (у). [c.126]

Расчеты показали также, что представление функции у) в виде (IV.6) допустимо и для монохроматоров, оптические системы которых обладают аберрациями [10. Иными словами, разрешающая способность любого монохроматора практически такая же, какую имел бы при отсутствии дифракции и аберраций монохроматор, у которого 62 = 61 = Ье. Поэтому в применении к монохроматорам полуширину Ье его аппаратной функции иначе называют эффективной шириной щелей. [c.128]

Молекулярный спектральный анализ ведется в основном по спектрам поглощения и главным образом в инфракрасной области. На фоне сплошного спектра источника излучения наблюдаются отдельные линии и полосы поглощения. Для применяемых тепловых источников (лампа накаливания, штифт Нернста, силитовый стержень) их спектральная яркость в узком интервале длин волн может считаться постоянной. Тогда, как было выяснено в п. 3, поток Р сплошного спектра через выходную щель одинаков, независимо от ее положения в спектре и от вида аппаратной функции монохроматора [c.129]

Итак, разрешающая способность, ширина выделяемого спектрального интервала и спектральное распределение энергии излучения, прошедшего через выходную щель, определяются аппаратной функцией монохроматора, тогда как общая величина пропускаемого потока Р сплошного спектра равноэнергетического источника излучения при Ь[ = 62 пропорциональна квадрату спектральной ширины щелей АХ независимо от формы и полуширины Ье кривой Т) (у). [c.131]

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]

Если аппаратную функцию фотометра выразить уравнением (p=pmi (где р — интенсивность, или мощность, источника излучения т—функция пропускания монохроматора г — чувствительность приемника излучения), то последнее условие идеального прибора должно предусматривать постоянство интенсивности излучения (отсутствие флуктуаций источника), равномерную разрешающую способность монохроматора, строгую линейную зависимость фототока в приемнике излучения от интенсивности падающего излучения, высокую чувствительность и стабильность электрической схемы. Конечно, немногие из этих условий принципиально выполнимы, и лишь соблюдение некоторых из них зависит от экспериментатора. [c.18]

Понятие об аппаратной функции монохроматора и систематических искажениях. Случайные искажения [c.143]

А (к) — аппаратная функция монохроматора [c.168]

Монохроматор. Устройство монохроматора уже было рассмотрено в разд. 5.2.1.3. В отличие от атомной спектроскопии здесь его задача заключается в выделении из непрерывного спектра излучения строго определенного узкого интервала частот. Вследствие неравномерного распределения энергии на ыходной щели монохроматора наряду с излучением с желаемой частотой V появляется меньшее по интенсивности излучение соседних частот. В современных спектрометрах при равенстве ширины х входной и выходной щелей такое распределение интенсивности можно описать треугольной аппаратной функцией монохроматора [42] (рис. 5.17). [c.235]

Наиболее эффективно применение асферической решетки в монохроматоре Сейя — Намиока-, где у = у = соз 0/2, а 0 70° астигматизм хорошо исправляется в широкой области спектра при X = соз "0/2 0,67, что позволяет значительно повысить светосилу монохроматора [18]. Однако, как показали расчеты аппаратной функции, разрешающая способность в этом случае ниже, чем у сферической решетки с искривленными щелями. [c.110]

По мере уменьшения величины систематических погрешностей (что может быть связано в классических спектрометрах с увеличением размеров диспергирующих элементов или длины перемещения подвижного зеркала в фурье-спектрометрах) теоретическая модель становится все более абстрактной. Последовательный учет возможного влияния исключенных из теоретической модели неустранимых источников систематических искажений введением соответствующих аппаратных функций, а также прочих источников шумов (nanpiiMep, в фурье-спектрометрии шумов дискретизации и цифрового преобразования) позволяет перейти от теоретических характеристик к проектным , т. е. реально достижимым на современном уровне развития спектрального приборостроения. Отметим, что в последнее время исследуется возможность применения нового метода оценки качества щелевых спектральных приборов [33—35], предполагающего рассмотрение полной аппаратной функции монохроматора. Наряду с аппаратной функцией монохроматора а(ст) в обычном понимании (как отклик на монохроматическое воздействие типа 0-функции) вводится спектральная функция /((т), описывающая спектральный состав потока, проходящего через выходную щель при освещении входной щели монохроматора источником излучения со сплошным спектром. [c.131]

Ионнигнани А. Б., Никитин В. Л. Метод экспериментального определения полпой аппаратной функции монохроматора.— В кн. Приборы и методы спектроскопии. Новосибирск, 1979, с. 66—68. [c.151]

В это уравнение входят регистрируемый спектр E v.— VMaK ), где VjiaK — положение максимума полосы поглощения или испускания Л[у — vo(/)] — аппаратная функция монохроматора, положение максимума которой vo(0 перемещается по шкале длин волн со скоростью V = dvo t)/dt h t — ti) — переходная функция приемно-регистрирующей системы G — коэффициент передачи (усиления) приемно-регистрирующей системы, который принимается равным единице при определении формы спектра на выходе Пш — напряжение шума на- выходе спектрометра в записи, которое зависит от переходной характеристики приемно-регистрирующей системы. [c.203]

Одно из преимуществ узкополосного перестраиваемого лазера заключается в возможности сканирования по линии, что позволяет непос1)едственно наблюдать весь контур коэффициента поглощения. Преимущества наблюдения всего контура при измерениях в химическом анализе, включающие разрешение перекрывающихся линий поглощения, будут обсуждены ниже. Немного контуров поглощения было непосредственно измерено с помощью техники сканирования спектра с использованием эффекта Зеемана [21] или с помощью непрерывного источника при сканировании монохроматором, синхронизованным с интерферометром [30]. Недостатком обоих этих методов являются экспериментальные сложности и ограниченное разрешение по длине волны, что делает необходимым для получения истинного контура поглощения устранение искажения экспериментальных результатов, вносимых аппаратной функцией. Эти методы не применялись в повседневной работе для аналитических измерений. Когда это возможно, легче наблюдать контур испускания в отсутствие самопоглощения и использовать этот контур как контур коэффициента поглощения [28]. Такой метод также включает процедуру восстановления истинных контуров по экспериментально наблюдаемым результатам. [c.149]

Более правильным был бы другой способ определения Идея его состоит в том, чтобы по возможности полностью исключить влияние факторов, искажающих истинный контур линий КРС. Именно, следует выбрать возбуждающую линию и аппаратную функцию такими, чтобы их ширины были намного меньше ширины истинного контура линии КРС. Тогда видимый ее контур бу- дет почти совпадать с истинным, его высота в макси- муме (в шкале интенсивностей) будет соответствовать а площадь, ограниченная контуром линии,— / . Метод измерения в [10] был основан на описанном принципе насыщения при широких щелях. Измерения ыли выполнены нри следующих условиях ширина линии ртути (лалшы низкого давления) около 1 см , спектральная ширина входной щели примерно 5 см фотоэлектрическая регистрация для каждой линии КРС выходную щель монохроматора раскрывали до прекращения роста показаний прибора (горизонтальный участок) это максимальное показание и соответствовало I [c.17]

Ау — интервал частот излучения, прошедшего через щель монохроматора на испытуемый объект, т. е. интервал полихроматичности излучения ф — аппаратная функция спектрофотометра. Обозначив интенсивность излучения, прошедшего через эталон (раствор сравнения), /о, можно записать выражение, аналогичное (39) [c.44]

Систематические ошибки характеризуются аппаратной функцией монохроматора Л(г) и зависят главным образом от ширниы входной и выходной щели. [c.19]