Приемники радиации

Работа прибора осуществляется по двухлучевой схеме с использованием нулевого метода. Радиация от источника излучения направляется по двум каналам в одном канале помещается исследуемый образец, в другом — образец сравнения и фотометрический клин. С помощью прерывателя пучки света из обоих каналов попеременно проходят через монохроматор, разлагаются в спектр и поступают на приемник радиации — болометр. Призма монохроматора медленно поворачивается, в результате чего на болометр падает излучение с постепенно возрастающей длиной волны. Пока исследуемый образец не поглощает излучения, интенсивность пучков света в обоих каналах одинакова. При появлении поглощения на болометр падают пучки различной интенсивности. Благодаря этому автоматически начинает перемещаться фотометрический клин, уменьшая до нуля возникшую разность интенсивности пучков. [c.84]

Сопоставляя (27) и (28) с (14) и (15), приходим к выводу, что искажение формы пиков, получающееся при первых двух рассмотренных способах доставки пробы вещества к чувствительному элементу прибора, а также искажения, получающиеся за счет инерционности самого чувствительного элемента, зависят соответственно от параметров к и кд, причем зависимость эта имеет один и тот же закон. Последнее характерно для всех приемно-регистрирующих систем, в которых в качестве чувствительного элемента используются тепловые приемники радиации (детекторы на теплопроводность, термохимические детекторы, температурно-пламенные детекторы). [c.162]

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]

Пусть период полупревращения исследуемой реакции 0,1 сек и за это время надо записать 10 спектров со скважностью 2 (см. рис. 7.6). Тогда каждый спектр должен записываться за время 5-10 сек. Пусть приемником радиации служит ФЭУ-28. Тогда записываемый спектр занимает интервал 400—1000 нм-(25000— 0000 см- ) и скорость записи составит f = 3-10 см- -сек У При этом принимаем, что обратная линейная дисперсия зависит от частоты приблизительно линейно. Задавшись максимально допустимым уменьшением интенсивности в [c.205]

Вопросы, касающиеся источников излучения, приемников радиации, оптических материалов и т. д., коротко рассмотрены в Приложении V. Ниже основное внимание будет уделено оптимальным условиям получения спектров с помощью фотоэлектрического спектрометра, для чего необходимо предварительно ознакомиться с некоторыми наиболее важными характеристиками монохроматора и приемно-усилительной части спектрометра. [c.134]

Уровень собственных шумов, определяемых разнообразными случайными процессами в приемно-усилительной системе, которые приводят к нестабильности ее работы в смысле значения коэффициента усиления. Некоторые виды шумов, имеющие тепловое происхождение, могут быть существенно уменьшены путем глубокого охлаждения приемников радиации (вплоть до гелиевых температур). Вместе с тем полностью избавиться от помех такого рода не представляется возможным, поскольку уровень шума, например, зависит от степени засветки приемника радиации, нестабильности источников питания и целого ряда других причин, многие из которых еще недостаточно изучены. [c.138]

ЧТО любое радиотехническое устройство (приемник радиации, усилитель, регистрирующее устройство и т. д.) реагирует на поступающие сигналы не мгновенно, а с некоторым запаздыванием. Это иллюстрируется рис. 5.9, на котором схематически показан вид сигнала на< входе приемно-усили-тельной системы (передний фронт П-образного импульса) и характер сигнала на выходе этой системы. Время, в течение которого сигнал на выходе достигнет уровня (1 — 1/е), [c.139]

ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ, ПРИЕМНИКИ РАДИАЦИИ, [c.163]

Значительно хуже обстоит дело с приемниками радиации в инфракрасной области спектра. Здесь используются преимущественно тепловые приемники, основанные на превращении энергии излучения в тепло. Сюда относятся термоэлементы (термоэлектрический эффект), болометры (изменение сопротивления термочувствительного элемента при его нагревании потоком радиации), а также оптико-акустические приемники, основанные на явлении изменения давления газа, поглощающего падающий на него световой поток. Все перечисленные приемники страдают общими недостатками — сравнительно малой чувствительностью и большой инерционностью, которая на несколько порядков превышает таковую у фотоэлектрических устройств. Следует, правда, заметить, что в последние годы ведутся довольно успешные работы по созданию новых типов фотосопротивлений, чувствительных в средней инфракрасной области (до 10 мк и выше). Разработка таких устройств позволит существенно расширить возможности инфракрасных методов исследования. [c.163]

Болометром называется приемник радиации, принцип действия которого основан на зависимости сопротивления металла или полупроводника от температуры. Изменение температуры происходит под действием лучистого потока, который поглощается термочувствительным элементом болометра. В принципе любой металл или полупроводник может служить термочувствительным элементом. В современных болометрах термочувствительный элемент изготовляется из материалов, имеющих максимальную зависимость сопротивления от температуры. Поверхность термочувствительного элемента обычно покрывается специальным материалом, обладающим максимальным поглощением в инфракрасной области спектра. [c.16]

Разнообразные по составу и свойствам тонкие однородные покрытия, получаемые химическими методами, используют в технике сверхвысоких частот, в электронике, радиотехнике, в полупроводниковых изделиях, при изготовлении фотоэлементов и приемников радиации, в оптическом приборостроении, в химической и стекольной промышленности, в строительном деле при изготовлении солнцезащитных и декоративных покрытий и в других областях народного хозяйства. В частности, большое значение для развития новых отраслей науки имеют ферромагнитные пленки. Это — исключительно тонкие (до сотых долей мкм) пленки из веществ, магнитные свойства которых имеют ряд характерных особенностей по сравнению с массивными образцами того же вещества. Практически их применяют как запоминающие и логические элементы деталей вычислительных машин. Более того, изучение ферромагнитных пленок весьма ценно при исследованиях по физике твердого тела [15—20]. [c.6]

Тонкие прозрачные пленки совершенно необходимы при изготовлении различных тепловых приемников радиации, снабженных окнами для впуска ИК радиации. Окна эти обычно также изготовляют из материалов, требующих снижения отражения и увеличения пропускания ИК излучения. Так, например, входные окна болометров часто изготовляются из пластин КВг или КН5-5. [c.12]

Приемником радиации служил фотоэлектрический приемник ПСД-5, чувствительный элемент которого охлаждается до 4°К. Относительное отверстие спектрометра 1 3,7. Спектральная ширина щели [c.116]

Общие замечания. Как было сказано выше, в инфракрасной спектроскопии используются главным образом термические приемники. излучения, основанные на превращении излучения в тепловую энергию. Поглощенная приемником радиация вызывает повышение его температуры. Для измерения весьма малых изменений температуры используются некоторые физические свойства вещества, зависящие от температуры. Такими свойствами могут быть 1) термоэлектрический эффект, 2) изменение электрического сопротивления в зависимости от температуры и 3) увеличение давления газа от нагревания. На использовании этих явлений основано устройство термопар, болометров и оптико-акустических приемников излучения. [c.205]

Перечисленные недостатки в значительной мере ликвидируются применением световых трансформаторов— люминофоров. В газоанализаторе с люминесцентным преобразователем измерение концентрации компонента газовой смеси производится избирательным приемником радиации, состоящим из люминофора, свечение которого [c.67]

E rai основной составляющей <т является собственный шум приемника радиации, то = (D ) , где D - обнаружительная способность детектора. [c.196]

Приемники излучения. Подразделяются на тепловые, обладающие высокой инерционностью, и фотоэлектрические — практически безынерционные. В УФ и видимой областях спектра абсорбционные измерения проводят с помощью фотоэлементов, имеющих внешний фотоэффект (вакуумные или газонаполненные фотоэлементы и фотоумножители). В ИК области спектра в качестве приемника применяют фотоэлементы с внутренним фотоэффектом — фогосо-противления, балометры (приемники радиации, принцип действия которых основан на зависимости сопротивления металла или полупроводника от температуры), термоэлементы и оптико-акустические приемники. [c.55]

В показанном на рис. 18 приспособлении (А) к спектрофотометру ИКС-14 используется полусферическое алюминированное зеркало 1 диаметром 200 мм. В сопряженных точках диаметральной плоскости этого зеркала расположены измеряемый образец 2 и приемник радиации 3. Для измерений применяется схема оптической конпенсации. В оптическую схему спектрофотометра ИКС-14 (Б) внесены изменения. Плоское поворотное зеркало 4 полностью выведено из луча за выходной щелью монохроматора, так что на него попадает только радиация гло-бара. Эллиптическое зеркало заменено сферическим зеркалом 5. Приемник 6, регистрирующий радиацию глобара, защищен от рассеянного света узкополосным интерференционным фильтром 7 на 1,3 мк. Сигналы от приемника усиливаются в электрической схеме спектрофотометра ИКС-14 и регистрируются его самописцем. [c.85]

Значительная часть информации, содержащейся в исследуемом распределении ф(0), теряется в процессе транформации сигнала спектральным прибором, т. е. имеют место искажения истинного распределения. Наличие общей последовательности идентичных но назначению функциональных элементов, образующих ядро многих блок-схем спектральных приборов [16], является основанием для универсальности подхода к оценке искажений, вноси- мых приборами раз.чичных классов, и потерь информации, которые с этими искажениями связаны. Функциональные элементы, как известно [1], составляют две физически разнородные части спектрометра оптическую и электрическую, причем под последней следует понимать весь тракт, по которому проходит сигнал вплоть до представления исследуемого спектра в одной из принятых форм. Связующим звеном между ними служит преобразователь сигналов — приемник радиации. Согласно этому разделению можно говорить [23] об искажениях оптического и электрического сигналов соответственно. [c.129]

Анализ уравнения (4), предполагающий совместное рассмотрение как систематических, так и случайных помех, в бо.льшинстве случаев основывается на схеме аддитивных помех, что имеет место, в частности, в современных инфракрасных спектрометрах, где случайные ошибки определяются флуктуационными процессами в приемниках радиации. В этом случае функция (i) имеет смысл шума приемника, представленного отрезком стационарного случайного процесса с нулевым средним значением и спектром мощности Git). В то же время прогресс в области создания все более чувствительных методов измерения наталкивается на тот факт [15, 18, 27—29], что принципиальные ограничения на пути совершенствования спектральной аппаратуры, в конечном итоге, связаны с флуктуационными процессами в источнике, искажающими непосредственно регистрируемый спектр, с чем, например, экспериментатор имеет дело при фотоэлектрической регистрации излучения в коротковолновой области спектра. Шумы, обусловленные низкочастотными колебаниями интенсивности, в ряде случаев могут оказаться доминирующими и в длинноволновой области спектра [30]. Истинное распределение при этом следует рассматривать как среднестатистическое, а текущее значение ошибки — как разницу между усредненным и текущим значениями сигнала, снимаемого с приемника [31, 32]. [c.131]

Аналогично тому, как универсальность подхода к описанию различных искажающих факторов основывается на наличии общей последовательности идентичных по назначению функциональных элементов, построение модельных критериев предполагает идентичность схемных решений отдельных приборов. Однако если для обобщенного представления характера воздействия систематических и случайных искажающих факторов на исследуемое распределение степень идентичности, сводящаяся к обязательному наличию ряда принципиальных блоков (таких, как осветитель, блок кодирования оптического сигнала, приемник радиации, электрический тракт), была достаточной, то при построении критериев, представляющих возможности приборов через посредство совокупности параметров, необходима конкретизация свойств отдельных звеньев цепи измерения. Этим, в первую очередь, усложняется проблема построения универсальных критериев. При строгом подходе приходится говорить либо о методике представления сравннваемых показателей, либо в рамках единой модели предусмотреть табулирование механизма взаимосвязи отдельных характеристпк с параметрами приборов, если введение этих характеристик в модель для приборов различных классов не может быть осуществлено единообразно. Последнее обстоятельство требует уточнения границ понятий класс спектральных приборов и метод получения спектров с позиций возможности построения универсальной модели. [c.141]

Следующим признаком, по которому осуществляется классификация спектральных приборов [1, 58], является число одновременно регистрируемых спектральных интервалов т. Спектральные приборы с пространственным разделением волновых чисел в большинстве случаев могут быть выполнены в одноканальном п многоканальном вариантах. Это распространяется как на призменные, так и на дифракционные спектрометры, отличающиеся исходным принципом осуществления пространственного разделения, его степенью и, наконец, эксплуатационными возможностями тем не менее они оказываются лишенными отличительных черт. Аналогичная картина наблюдается и с непрямыми методами, обладающими свойством мультиплексности (адамар-спектрометры, фурье-спектрометры), заключающемся в одновременном приеме излучения, соответствующего многим спектральным интервалам, в кодированной форме одним приемником радиации. Иногда есть основания для дополнительной классификации приборов по потребительским признакам [14, 59], но вряд ли это целесообразно в данном случае, так как одному и тому же прибору по отдельным [c.142]

При рассмотрении прибора, включающего источник и приемник, принимается допущение, что устранены пли малы по сравнению со среднеквадратическнм значением шума приемника (в предположении, что шум является белым) другие факторы, также влияющие на регистрируемое распределение ф(а). Учитывая характер взаимосвязи угловой апертуры и разрешающей силы для различных классов спектральных приборов посредством табулирования параметра р (О = рШ, [45]), Б. А. Киселев и П. Ф. Паршин в результате разделения характеристик и параметров приборов в пределах выражений для отношения сигнала к шуму (13) и (14) получили универсальный критерий сравнения спектральных приборов [13], который для приборов с тепловыми приемниками радиации может быть представлен в виде [c.144]

Чтобы зарегистрировать спектральное распределение / (Я) полученное в фокальной плоскости объектива камеры монохроматора, необходимо за определенное время переместить спектр / (Я) относительно выходной щели, за которой находится приемник радиации. В результате такого перемещения, осуществляемого, например, за счет поворота призмы или дифракционно р ешетки, световые потоки различных длин волн последовательно воздействуют на приемник и, таким образом, регистрируются. Процесс указанного перемещения спектра носит название сканирования и характеризуется скоростью сканирования V, выражаемой в см 7сек, А/сек и т. д., т. е. равной величине спектрального интервала АЯ (или Ау), проходящего перед выходной щелью монохроматора за время Д . Иными словами, скорость сканирования выражается формулой [c.145]

Приемники радиации. В видимой, ультрафиолетовой и ближней инфракрасной областях в качестве приемников радиации обычно применяют устройства, основанные на фотоэлектрических явлениях. Сюда относятся вакуумные фотоэлементы и фотоумножители (внешний фотоэффект), фотосопротивления (внутренний фотоэффект) и фотоэлементы с запирающим слоем (фо-тогальванический эффект). Характеристики всех этих приемников, обладающих значительным разнообразием и непрерывно совершенствующихся, можно найти в специальной литературе. Необходимо отметить только, что их отличительной особенностью является высокая чувствительность и малая инерционность (в наибольшей степени это относится к фотоумножителям). [c.163]

Измерения проведены на спектрометре среднего разрешения ДИКС-3 с эшелеттами размером 80X100 мм . На рис. 1 представлена оптическая схема прибора. Спектрометр состоит из трех основных частей осветителя с источником радиации, монохроматора с эшелеттом и выходной части с приемником радиации. [c.116]

Инфракрасный спектрофотометр UR-10. Прибор разработан и выпускается народным предприятием К. Цейс (ГДР) и представляет собой автоматический инфракрасный спектрофотометр для записи спектров поглощения (в процентах) в области спектра от 2 до 25 ц. Характеристики прибора следующие разрешающая способность (в области 10, ц) меньше 2 см точность регистрации пропускания 0,5%, воспроизводимость записи спектра по шкале волновых чисел находится в пределах 1 смг . В приборе для монохроматора использована автоколлимационная схема Литтрова, Для осуществления лучшей идентичности двух каналов радиации применяются два синхронно вращающихся полудиска. Монохроматор содержит три призмы (из LiF, Na l и КВг), постоянно расположенные на одном поворотном столике. Источником радиации служит силитовый стержень. В качестве приемника радиации использован радиационный термоэлемент типа PTW, имеющий следующие характеристики абсолютная чувствительность 25 в/вт, пороговая чувствительность 1,2-10 ° вт, постоянная времени т 0,04 сек, внутреннее сопротивление R 14 ом, площадь приемной площадки 5 0,3X3 м.н. [c.231]

Приемником радиации служил фотоэлектрический приемник ПСД-5, чувствительный элемент которого охлаждается до 4°К. Относительное отверстие спектрометра 1 3,7. Спектральная ширина щели 2 см в области 300 мкм и 0,35 см в области 1000 мкм. Для перекрытия диапазона длин волн 120—1000 мкм использовались четыре эше-летта с постоянными с = 0,33 0,5 0,85 и , Ъ мм с соответствующими наборами отражательных фильтров. Пропускающими фильтрами служил черный полиэтилен толщиной 0,25 мм и полиэтилен со слоем скипидарной сажи. Запись сигналов велась на ленте самописца ЭПП-09. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология