Фурье-спектрометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикрисоединением заявки е Гасударственный комитет Соввтв Министров СГСр по делам изооретений и открытийликовано 25,0 5, Дата опубликования описания 22.07,(72) Автор изобретения М, Ша) Заявитель 54) ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕ к оптико-интерм приборам иизлучений слаой области спекизобретение относится Известны Фурье-спекрометры. у которых модуляционные частооы, содержащиеся в интерферограмме, лежат в области звуковых частот и могут быть, зл оже ны в спектр с помошью электронного спектрального анализатора 1, Оптин-:ская схема этих спектрометров не обеспе:.пвает точной спектральной привязки одноимепых отсчетов всех интерферограмм по ра"ности хода, что не позволяет получать результирующую интерферограмму с повышенным отношением сигнала к шуму путем суммирования исходных интерферограмм одного и того же источника излучения.В известном Фурье-спектрометре, содержашем интерферометр типа Майкельсона с двумя каналами (измерительным и первым контрольным) монохроматического излучения, систему сканирования подвижного зеркала интерферометра, усилительный тракт 15 ание Фурьеотношениемюшей интерсуммировании одного и то и тныи Фурье-спе стройство ометр введены второй контрол тельное анал невычпсьный ференционным спектральпьпредназначено для анализабых энергий в инфракраснтра,измерительного канала, подключенныи к аналого-цифровому преобразователю, усилитель-формирователь первого контрольного канала и устройство управления; аналого, выи сигнал пнтерферограммы преобразуется с помошью опалого-цифрового преобразователя в цифровую форму и регистрируется на магнитной ленте, а затем обрабатывается на вычислительных машинах. Измрител ный комплекс этого Фурье-спектрометра не содержит средств для непосредственного суммирования пнтерферограмм, что затрудняет использование фазовой информации при интерпретации спектров и требует применения регистрируюших устройств большой емкости1 Яель изооретения - созд спектрометра с повышенным сигнала к шуму в результир О ферограмме, получаемой при исходных интерферограмм от же источника излучения. Достигается это тем, чтомонохроматического излучения с неподвижным зеркалом, включающий усилитель-формирователь, подключенный к устройству управления, выходы которого подключены куправляющим входам аналого-цифрового 5преобразователя, и вычислительного устройства, информационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а неподвижное зеркало второгоконтрольного канала установлено на общем основании в плоскости, смещенной параллельноотносительно плоскости неподвижного зеркалаизмерительного и пеового контрольного каналовВведение вычислительного устройства ивторого контрольного канала, неподвижное1 Ьзеркало которого установлено на общем основании в плоскости, смещенной параллельноотносительно плоскости неподвижного зеркала измерительного и первого контрольного20каналов, позволяет осуществить привязкуинтерферограмм при их непосредственномсуммировании в реальном масштабе времениот одного и того же источника излучения иувеличить в результирующей интерферограмИме отношение сигнала к шуму,На чертеже дана схема Фурье-спектрометра.Оптическая часть Фурье-спектрометра 1содержит источник исследуемого излучения2, источник монохроматического излучения3, источник немонохроматического излучения4, подвижное зеркало 5 интерферометра,установленное на преобразователь перемещения 6, неподвижное зеркало 7 для интерферирующих лучей исследуемого источника 2и источника монохроматического излучения3 и зеркало 8 источника немонохроматического излучения 4, установленное на общемосновании зеркала 7 и смещенное параллельно его плоскости. Фотоэлектрическая частьФурье-спектрометра включает в себя усилительный тракт 9 измерительного канала,усилители-формирователи 10 первого контрольного канала и 11 второго контрольнсго канала, устройство управления 12, аналогс цифровой преобразователь 1 3, вычислительную машину 14, генератор 15 пилообразного напряжения, сумматор 16 и систему 17 контроля скорости движения.50На выходе спектрометра 1 интерферограммы исследуемого изпучения 2, монохроматического излучения 3 и немонохроматическогоизлучения 4 подвижным зеркалом 5 с помощью преобразователя перемещения 6 путем подачи на него пилообразного напряжения от генератора 15 через сумматор 16,управляемый системой контроля скоростидвижения 17, сканируются по линейному закону и регистрируются соответственно усилительным трактом 9 измерительно о канала усилителем-формирователем 10 первогоконтрольного канала и 11 второго. канала.При сканировании разности хода засчет относительного сдвига зеркала 8 интерферограмма канала немонохроматического излучения4 усилителемформирователем 1 1 регистрируется с некоторым запаздыванием, Импульс,сформированный по переднему фронту главного максимума интерферограммы немонохроматического излучения с выхода усилигеля-формирователя 1 1 поступает в устройство управления 1 2, которое с этого момента выдает импульсы дискретизации науправляющий вход аналого-цифрового преобразователя 13, выдающего отчеты интерферограммы исследуемого излучения в вычислительную машину 14.Началом работы устройства служит стартовая команда, поступающая в устройствоуправления 12 от оператора, Это устройство запускает генератор 15, который чрез сумматор 16 и преобразователь 6 осуществляет перемещение зеркала 5. При этомимпульсы с выхода усилителя 10 поступаютв систему контроля скорости движения 17,используются для коррекции напряжения питания преобразователя 6, Результатом этойкоррекции является строго постоянная скорость сканирования разности хода,Число отсчетов интерферогоамм, поступающих в память машины 14 задается программой работы и достигает значения 2где и - целое число, выбираемое обычноиз условия 1 10. После регистрации первойинтерферограммы устройство 12 переклкчает генератор 15 на обратный ход и блокирует поступление импульсов на вход преобразователяя 1 3, Если источник измеря емого излучения и другие условия остаются неизменными, то отсчеты новых интерферограмм, при поворотном ходе развертки, суммируются с одноименными отсчетами предыдущей интерферограммы, а в памяти машины14 хранится одна результирующая интерферограмма, которая может быть суммой десятков и сотен интерферограмм,Таким образом отношение сигнала к шуму в результирующей интерферограммеувеличивается и оказывается пропорциональным й где й - число интерферограмм.1 Формула изобретенияФурье-спектрометр, содержащий интерферометр типа Майкельсона с двумя каналами (измерительным и первым контрольным) монохроматическогоизлучения, систему сканирования подвижного зеркала интерферометра, усилительный тракт измерительного канала, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, усилитель-формирователь518643 Составитель А. МедведевРедактор Е, Гончар Техред С, Габовиа Корректор Д. Мельнич,.пко Заказ 1848/254 Тираж 814 Подписное ЮИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москьа, %-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 первого контрольного канала, устройство управления, отличающийся тем, что,с целью повьшения отношения сигнала кшуму в интерферограмме путем суммирования исходных интерферограмм, в него ввемдены вычислительное устройство и второйконтрольный канал немонохроматическогоизлучения с неподвижным зеркалом, включающий усилитель-формирователь, подключенный к устройству управления, выходы которого подключены к управляющим входаманалого-цифрового преобразователя, и вычислительного устройства, информационный вход которого подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, а неподвижноезеркало второго контрольного канала установлено на общем основании в плоскости,смещенной параллельно относительно плоскости неподвижного зеркала измерительного и первого контрольного канала,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент США, % 3286582, кл, 356106, 1966 г.