Спектрометр

Изобретение относится к техникеизмерений на СВЧ, в частности к микроволновой спектроскопии.Целью изобретения является увели 5чение чувствительности и измерениеэлектродипольных моментов уровней.С этой целью вакуумный баллон оротрона разделен прозрачной для излучения герметичной перегородкой, расположенной между зеркалом и,периодической структурой. Штарк-электрод и акустический детектор размещены в полости, образованной между зеркалом иперегородкой. Эта полость снабженапатрубком для напуска исследуемогогаза и служит поглощающей ячейкой.При этом открытый резонатор, образованный зеркалом и периодическойструктурой, является общим для источника излучения и поглощающей ячейки,Для того, чтобы Птарк-электрод вносилмалое затухание в резонатор, он выполнен прозрачным для излучения,На фиг. 1 приведена электрическая 25структурная схема спектрометра; наФиг. 2 - конструкция многосеточногоИтарк-электрода.Спектрометр состоит из оротрона,корпус 1 которого разделен дополнительной радиопрозрачнойперегородкой2, расположенной между зеркалом 3 ипериодической структурой 4, на высоковакуумную часть, где расположенапериодическая структура 4 и проводится электронныи пучок, и низковакуум 35ную часть, которая включает зеркало3, акустический детектор 5, Птаркэлектрод 6 и патрубок 7 для напускаисследуемого газа, источника 8 пере Оменного напряжения, синхронного детектора 9, индикатора 10 и источника11 постоянного напряжения,В качестве Итарк-электрода использована одномерная проволочная сетка12, жестко закрепленная на металли-.ческой оправке 13 и соединенная скорпусом оротрона 1 через изолирующиедержатели 14.Спектрометр работает следующим образом,.Оротрон вводится в режим генерации. На Штарк-электрод подается отисточника 8 переменное напряжение ввиде меандра с частотой повторенияГ, 4 10 кГц. При совпадении частотылинии поглощения в исследуемом газес частотой излучения поглощаемаягазом энергия меняется с частотой модуляции Г . При этом в газе возникает звуковая волна с частотой Г, которая принимается акустическим детектором 5. Электрический сигнал с вьг хода акустического детектора 5 детектируется синхронным детектором 9 и регистрируется индикатором 1 О.При измерении электродипольных моментов уровней на Итарк-электрод подается дополнительное постоянное электрическое напряжение от источника 11, вследствие чего линии Поглощения смещаются, и по величине смещения вычисляют электродипольные моменты переходов.Формула изобретения1. Спектрометр, содержащий источник СВЧ-излучения, поглощающую ячейку с исследуемым газом, в которой установлен Штарк-электрод, подключенный к источнику переменного напряженйя, последовательно соединенные акустический детектор, подключенный к поглощающей ячейке, синхронный детектор, второй вход которого соединен с источником переменного напряжения, и индикатор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениячувствительности, источник СВЧ-сигнала выполнен в виде оротрона, внутри резонатора которого между зеркалом и периодической структурой устаноВлена герметизирующая радиопроэрачная перегородка, при этом поглощающая ячейка образована участком резонатора между герметизирующей перегородкой и зеркалом, Штарк-электрдд выполнен радио- прозрачным, а корпус оротрона снабжен патрубком для напуска исследуемого газа.2. Спектрометр по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что Штарк-электрод выполнен в виде одномерной проволочной сетки, установленной перпендикулярно оси резонатора оротрона, элементы которой параллельны пазам периодической структуры.3. Спектрометр по п. 1,о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью измерения электродипольных моментов уровней, Штарк-электрод выполнен в виде набора взаимных и электрически изолированных одна от другой одномерных проволочных сеток, установленных перпендикулярно оси резонатора оротрона, элементы которых параллельны5 1 периодической структуре, причем четные одномерные проволочные сетки соединены с корпусом оротрона, нечет 12.г Составитель В. ГончаровРедактор А. Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенк Подпис но е изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" город, ул. Гагарина, 10 Заказ 2821/41 Тираж 789 ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж483345 6ные - с источником переменного напряжения и введенным источником посто-янного напряжения.