Фурье-спектрометрия. Спектрометрия интерференционная

Одним из недостатков фурье-спектрометрии является потребность в очень точных, а поэтому дорогостоящих деталях интерферометров например, наклон подвижного зеркала в процессе сканирования не должен изменяться больще чем на половину длины волны [34]. Для преобразования интерферограммы необходима также ЭВМ, и трудности с обслуживанием в случае неисправности могут создавать препятствия в работе для спектроскопистов, привыкших к диспергирующим спектрофотометрам. Спектральный интервал, хотя и достаточный, ограничен обычной областью (400 — 3800 см ), и из-за понижения эффективности светоделителя работа прибора ухудшается (т. е. увеличиваются щумы) вблизи пределов этого интервала. Различные спектральные области требуют различных светоделителей. Интерференционный спектрофотометр всегда сканирует полный спектр, и на каждую длину волны затрачивается одинаковое время в дифракционном спектрофотометре использование замедлителя скорости позволяет сканировать быстрее или пропускать те области спектра, которые не представляют интереса или где поглощение отсутствует. Ложный электрический сигнал или пропущенная точка может оказать заметное влияние на спектр, что проявляется в виде искажения контуров полос или потери разрешения. Если отсутствует необходимая оптическая или электрическая фильтрация [46], то при интегральном преобразовании (свертке) может возникнуть ложное спектральное поглощение (в английской терминологии aliasing или folding ). В монографии Гриффитса [36] имеется хорошее обсуждение ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье (см. также [I, 10, И, 14, 75]). [c.44]

На рис., 28, а приведена одна из схем Фурье-спектрометра. Исследуемое излучение падает на входное отверстие интерферометра Майкельсона через выходное отверстие можно увидеть интерференционную картину полос равной толщины или полос равного наклона в зависимости от настройки интерферометра. Если зеркало интерферометра 5 параллельно изображению зеркала 8 , то можно видеть полосы равного наклона. Результирующая интенсивность на выходе прибора будет зависеть от разности хода Д, [c.51]

В последнее время появились приборы, в которых пространственное разделение излучения по длинам волн дополняется селективной модуляцией. Оптической частью этих приборов являются интерференционные или растровые модуляторы. Сюда можно отнести и фурье-спектрометры, к которым понятие моно-или полихроматора вообще неприменимо. [c.16]

Селективная модуляция применяется также давно с целью устранения влияния коротковолнового излучения на запись спектров в средней и дальней инфракрасных областях, однако широкое распространение этот вид модуляции получил только в последние годы в связи с появлением и развитием двух новых, перспективных, направлений в спектральном приборостроении — интерференционной и растровой спектрометрии. В интерференционных спектрометрах (сисамы и фурье-спектрометры) модуляция светового потока происходит в плоскости входного зрачка (обычное место установки диспергирующего элемента) в этой плоскости формируются светлые и темные полосы интерференции, вызывающие при перемещении в ней изменение светового потока. В растровых спектрометрах (типа прибора Жирара) модуляция потока происходит в плоскости выходной диафрагмы, на которую проектируется идентичное ей изображение входной диафрагмы, в результате чего в фокальной плоскости прибора образуются полосы муара, вызывающие при перемещении вдоль плоскости выходной диафрагмы изменение светового потока. [c.329]

Кроме призменных и дифракционных приборов, существует обширный класс приборов, действие которых основано на интерференции света. К ним относятся интерферометр Фабри—Перо, пластинка Люммера, эшелон Майкельсона, а также недавно созданные спектрометр с интерференционной амплитудной селективной модуляцией ( сисам ) и фурье-спектрометр. [c.8]

Здесь следует отметить, что первые работы по исследованию структуры спектральных линий были выполнены Майкельсоном с помощью двухлучевого интерферометра. При больших разностях хода между интерферирующими пучками в интерферометре Майкельсона системы интерференционных полос, соответствующие различным компонентам спектральных линий, оказываются смещенными друг относительно друга. В результате этого при перемещении одного из зеркал интерферометра периодически меняется контраст интерференционной картины. Изучая закономерности изменения контраста полос, Майкельсон исследовал структуру ряда спектральных линий Из, N3, С(1, Т1 и Hg. В настоящее время метод Майкельсона послужил основой для создания фурье-спектрометров (см. гл. 8). [c.157]

Разрешающая способность фурье-спектрометра аналогично другим интерференционным приборам (см. гл. 3 и 6) определяется максимальной разностью хода А между интерферирующими пучками R = A/A. (8.22) [c.218]

В развитии спектроскопии высокого разрешения наметилось несколько путей для преодоления этих трудностей. Один из них — увеличение геометрического фактора оно осуществляется в спектрометрах с интерференционной селективной амплитудной модуляцией (сисам), в растровых спектрометрах. Другой путь состоит в увеличении числа одновременно регистрируемых спектральных элементов (адамар-спектрометры). Фурье-спектрометры и адамар-спектрометры с двойным кодированием соединяют в себе и то, и другое. Новые возможности открыли перестраиваемые лазеры. [c.166]

В дифракционной спектроскопии шкалу волновых чисел получают путем интерполяции между линиями, положение которых известно (стандартами). Точность калибровки зависит от точности стандартов и качества этой интерполяции (см. раздел 1.4). В фурье-спектроскопии требуется всего лишь один стандарт, чтобы установить шкалу волновых чисел по всему спектру. Это обстоятельство называют иногда выигрышем Конна. Единственный стандарт используется для калибровки разности хода по счету интерференционных полос во время регистрации интерферограммы. Точность калибровки зависит в основном от стабильности частоты опорного источника. Далее для каждого конкретного фурье-спектрометра необходимо учесть аппаратурные ошибки, как это описано, например, в [46]. [c.183]

Фурье-спектрометре на вход приемника непрерывно подается так называемый опорный сигнал с частотой, равной частоте ВЧ-генератора. Поэтому, если частота прецессии ядер не совпадает с частотой опорного сигнала, то между ними наблюдается интерференционное взаимодействие, т. е, виггли. [c.36]

Энергетический выигрыш интерференционного спектрофотометра позволяет использовать маленькие образцы. Апертурная диафрагма диаметром в несколько десятых долей миллиметра в латунной прокладке может быть использована для закрепления крошечных образцов. Гиршфельд [65] определил оптимальный диаметр микрокюветы для фурье-спектрометра. [c.118]

Из этих формул следует, что величина свободного спектрального интервала очень мала при t = Ъ мм я X = 5000 к АХ = = 0,25 А. Такие приборы приспособлены для исследования очень узких спектральных участков, например структуры спектральных линий. Если необходимо исследовать участок спектра, значительно превосходящий свободный спектральный интервал, то обнаруживается переналожение большого количества порядков спектра, из которых каждый дает свой спектральный участок. Это является серьезным затруднением в интерпретации спектра, получаемого с интерферометром. Можно произвести регистрацию спектра при медленном, постепенном изменении расстояния t путем строго параллельного перемещения одного из зеркал интерферометра. Тогда регистрограмма даст сложную запись многих наложенных участков спектра. Путем математической обработки (преобразование Фурье) можно получить картину исходного спектра. Современное развитие интерференционных спектральных приборов идет по линии совершенствования так называемых Фурье-спектрометров. [c.27]

Идеи выделения излучения модуляцией успешно развивались во Франции П. Жакино и П. Конном, которые создали новые типы спектральных приборов, основанные на интерференционной модуляции светового пучка и получившие название фурье-спектрометра и сисама (спектрометр с интерференционной селективной амплитудной модуляцией). А. Жирар на базе обычного спектрометра создал новый тип спектрального прибора — растровый спектрометр. Можно надеяться, что разработка и усовершенствование этих приборов нового типа позволит решить задачу оптимизации спектральных приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра. [c.11]

Для всех нелазерных спектрометров разрешаемый спектральный интервал 60 (в волновых числах) обратно пропорционален максимальной разности хода 2 между интерферирующими лучами, получающимися при разбиении падающей волны диспергирующим элементом или полупрозрачными зеркалами (в интерференционных приборах). Разрешающая сила К — а/бог, таким образом, пропорциональна 2 и для данного прибора падает с увеличением длины волны (т. е. с уменьшением волнового числа о). Величина 3 определяется размерами дифракционной решетки в классических щелевых ИК-спектрометрах, сисамах и растровых спектрометрах, расстоянием между парой зеркал в интерферометрах Фабри — Перо, максимальным перемещением зеркала интерферометра Майкельсона в фурье-спектрометрах. [c.156]

Описанное выше явление интереференционной модуляции послужило основой для создания спектрометров принципиально нового типа, в которых зачастую нет необходимости использовать призмы и дифракционные решетки. Речь идет о спектрометрах с интерференционной селективной амплитудной модуляцией (СИСАМ) и Фурье-спектрометрах, обладающих рядом исключительно ценных качеств и, в частности, огромной светосилой, на несколько порядков превышающей светосилу обычных спектральных приборов. Эта особенность делает подобные приборы весьма перспективными, например, при изучении малоинтенсивных свечений, а также при решении многих других задач. В настоящее время этот круг вопросов интенсивно разрабатывается как с теоретической, так и с практической точек зрения, включая освоение промышленного выпуска таких приборов. [c.158]

Д.Бергитрал и др. [42] измерили параметры линий 5 ,(1) о помощью фурье-спектрометра обсерватории Китт Пик (США) при разрешенаи 0,024 ом . Использованная оптическая длина пути (0,45 км) и давление (1,5-2,6)-Ю Па позволили зарегистрировать лишь крайне слабое поглощение, не превышэЕшее 0 ,однако путем накопления сигнала удалось найти интегральную интен-сивность этой линии, которая оказалась в согласии с ранее сделанной оценкой [401 Измерения интенсивности линии (1)Н2 [43], проведенные с использованием интерференционного спектро- [c.11]

Несколько спектрометров такого типа было описано в литературе [7, 46, 48, 52, 72]. Как правило, в этих приборах фотометр с оптическим нулем не использовался, поскольку он исключил бы кристаллический селективный модулятор. В настоящее время разработан и есть в продаже прибор, использующий интерференционный принцип [18]. Интерферометр выдает интерферо-грамму в виде цифр, пробиваемых на перфоленте. После фурье-преобразования интерферограммы, выполняемого электронной счетной мащиной, получают спектр пропускания образца. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология