Способ измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных оптических элементов нарушенного полного внутреннего отражения (нпво)

(51) Сю 0 1ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Харрик Н. Спектроскопия внутреннего отражения, М., "Мир", 1970, с. 142.2Сайдов Г.В., Юдович М.Е. Жидкостной элемент НПВО с переменным числом отражений. - "Оптика и спект роскопия", 1974, 36, с. 1216 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРОВОТРАЖЕНИЯ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ ЖЦДКОСТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НАРУШЕННОГОПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ (НПВО),содержащих вкладыш с изменяемым числом отражений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения спектров жидких веществ, исследуемую жидкость и элемент НПВО разделяют с помощью пластины, оптические свойства которойидентичны или близки свойствам элемента НПВО, а угол падения света наобразец задают изменением угласкоса торцовых граней вкладьппа элемента НПВО.Изобретение относится к технике измерения спектров методом нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), в частности к измерению спектров отражения жидких веществ.Известен способ измерения спектров отражения веществ с помощью жидкостных оптических элементов НПВО, согласно которому твердый образец в виде световода помещают в жидкость 1 О элемента НПВО и измеряют спектр отра. жения с помощью спектрофотометра 11,Недостатком данного способа является непригодность его для исследования жидких веществ. 5Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения спектров отражения твердых веществ с помощью жидкостных элементов НПВО, содержащих вкладыш 20 в форме модифицированной призмы Дове, с изменяемым числом отражений за счет изменения уровня жидкости в элементе НПВО 12,Недостатками известного способа 25 являются непригодность его для измерения спектров отражения жидких веществ, а также невысокая величина отношения сигнал/шум за счет неизмен; ности угла падения света на элемент 30 НПВО, что снижает точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения спектров жидких веществ.Поставленная цель достигается 35тем, что согласно способу измеренияспектров отражения веществ с помощьюжидкостных элементов НПВО,содержащихвкладыш с изменяемым числом отраженийисследуемую жидкость и элемент НПВО 40разделяют с помощью пластины, оптические свойства которой идентичныили близки свойствам элемента ВПВО,а угол падения света на образец задают изменением угла скоса торцовых 45граней вкладыша элемента НПВО.На фиг. 1 приведена конструкцияэлемента НПВО и ход лучей в моментпроведения измерений; на фиг. 2спектр НПВО водного раствора эозина; 50на фиг. 3 - спектр НПВО водного раствора метиленового Голубого,Элемент НПВО, с помощью которогореализуется данный способ представляет собой прямоугольную кювету 1, 55разделенную с помощью плоскопарал.чевьной разделительной пластины 2: з ля части, одна из которых заполняется исследуемой жидкостью 3,а другая - жидкостью, играющей рольэлемента НПВО 4. Вкладыш 5, придающий жидкостному элементу НПВО формумодифицированной призмы Дове, выполнен съемным или снабжен механизмомперемещения, что позволяет изменятьтолщину жидкостного элемента НПВО итем самым задавать оптимальную контрастность спектра, Входное 6 и выходное 7 окна кюветы 1 расположеныперпендикулярно направлению распространения света, а угол падения О задается углом скоса у торцевых гранейвкладыша согласно формуле6 = 90 - 2ФТакой способ задания угла паденияне только позволяет легко изменятьего значение, используя вкладьппи сразличными углами скоса торцовыхграней, но;." сводит к минимуму потери света на входе и выходе элемента НПВО,Способ осуществляется следующимобразом,Заполненную жидкостями кювету устанавливают в кюветное отделение спектрофотометра, производят юстировку кюветы в световом пучке с тем, чтобы обеспечить максимальное пропускание света. Затем регистрируют "проверочный" спектр отражения исследуемой жидкости. Подбирая угол падения и перемещая вкладыш, добиваются оптимальной контрастности спектра и выполняют окончательную регистрацию его.На фиг. 2 и 3 приведены спектры водных растворов красителей (эозина и метиленового голубого) в видимом диапазоне частот с помощью жидкостных элементов НПВО, в качестве которых используется иодистый метилен, при этом разделительная пластина выполнена из стекла типа ТФ. Показатель преломления иодистого метилена И = 1,4, стекло ТФ, из которого изготовлена разделительная пластинка, имеет и = 1,75 . Близость оптических свойств обеспечивает прохождение световых лучей без преломления на границе жидкость элемента НПВО - разделительная пластинка. Представленные спектры удовлетворяют требованиям, предъявляемым к качеству регистрации с вектрс в Н 1 ВО21589 Э(1 В 13 Р 10 см 1 0 ф 1 Составитель В.Юртаектор М.Дылын Техред А.Ач орректор В.Бутяга 7973/34 Тираж 822 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписн ка ета СССРтийд. 4/5 оми откр набилцал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Для работы в инфракрасном диапазоне можно использовать жидкое халькогенидное стекло состава Аз . 8 Вго с показателем преломле 5,27 ОМ О,ния и 2 25, а разделительную пластинку выполнить из стекла КРСс показателем преломпения п = 2,37Предлагаемый способ по сравнениюс известными обеспечивает возможность количественных измерений с достаточной степенью точности спект ров отражения жидких веществ методомНПВО (индивидуальных жцпкостей, их смесей и растворов).