ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство спектрометра из "Экспериментальные методы химической кинетики 1971" 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] Запись спектра, сканирование осуш,ествляются путем поворота зеркала Литтрова относительно выходной грани призмы, при котором с выходной щелью монохроматора последовательно совмещаются монохроматические изображения входной щели. Дисперсия материалов призмы (Na l, K l) и соответственно угловая дисперсия призмы меняются нелинейно с длиной волны. Чтобы получить линейную развертку спектра, предусматривается программное устройство, преобразующее поворот зеркала так, что соблюдается линейная запись спектра по частоте. [c.39] Изменение энергии излучения источника с длиной волны обычно компенсируется неравномерным раскрытием щели специальным кулачковым устройством. [c.39] Теоретической разрешающей силой обладает спектрометр, чувствительность приемника которого позволяет фиксировать разность энергий между двумя дифракционными изображениями с угловым расстоянием а , при условии, что изображение не искажено аберрациями оптической системы, дефектами изготовления и неточностями юстировки. [c.40] Применение параболического зеркала в качестве объектива позволяет получить в его фокусе свободное от сферической аберрации изображение, но небольшой наклон зеркала или расфокусировка влечет за собой значительные искажения изображения (астигматизм и т. п.). [c.40] Вследствие малой чувствительности приемников ИК-из-лучения применяются довольно широкие щели. При этом монохроматические изображения щели несколько налагаются, так что интенсивность в каждой точке можно считать пропорциональной квадрату ширины щели. Но разрешение полос при этом ухудшается, так как уширяется контур полос и провалы между двумя соседними полосами становятся менее глубокими. [c.40] Первый член выражения определяется дисперсией призмы, второй член представляет собой дифракционный предел разрешения при 5 Q. [c.41] В спектрометрах обычно размер диспергирующей призмы ограничивает световое отверстие и численно определяется в выражении дифракционного предела через ее основание Ь. [c.41] Кроме рассмотренного выше влияния ширины щели практическое разрешение спектрометра зависит также от скорости развертки и записи спектра, которые нужно выбирать такими, чтобы приемник излучения, обладающий определенной инерцией, успел прореагировать на разность энергии поглощения А/ и записывающее устройство успело зарегистрировать ее в виде провала на кривой интенсивности поглощения. Обычно условия записи спектра подбирают эмпирически из набора скоростей, предусмотренных конструкцией спектрометра. [c.41] Разрешение спектрометра контролируется по спектрам газов U2, аммиака и др. В качестве рабочего эталона пользуются пленкой полистирола, удобной как для проверки градуировки по частотам, так и по разрешению. Полистирол имеет удобную для контроля разрешения полосу поглощения при 1603 см . [c.41] Вернуться к основной статье