Интерференционный спектрометр

1 С А ОПИ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ 593081 Союз Советских Социалистических Республикк автосном свидетельству т, сви -ву -лнительно 51) М Кл г С 01 1 372 1995522/181,02.74 (2 2) Заявлено с присоединением заявки сударстввннми комитет вета Министров СССРБю 1 етень Ъ 6 ло делам изобретен и открытий, А. Герш И НТЕРФЕРЕ ННЫЙ СПЕКТРОМЕТ еспечецисветовы: Изооретение относится к оптико-интерфе ренциоиным спектральным приборам с селективной модуляцией и предназначено для регистрации спектров в видимой и инфракрасной областях спектра.Известны двухлучевые спектрометры с селективной модуляцией (1, 2. Для выделения сигнала, соответствующего излучению в разрешаемом спектральном интервале, селективная модуляция в них осуществляется путем коммутации световых пучков, проходящих оптическую схему прибора разными путями,Известны также интерференционные спектрометры с обратнокруговым ходом лучей, содержащие полупрозрачные и светоделительные элементы, в которых селективная модуляция осуществляется путем коммутации световых пучков с обоих выходов интерференционной части прибора (31.Недостатком известного спектрометра является невозможность компенсации неравенства деления световых пучков в широкой области спектра, что приводит к погрешности определения энергии спектральных элементов и ограцичивает область работы прибора без перестройки. Целью изобретения является компенсации неравенства делен пучков в широкой области спектр Это достигается тем, что в предлагаемоминтер ференционном спектрометре в части плоскости сечения интерферирующцх пучков перпендикулярно ходу лучей установлено два 5 отражательных зсркала.На чертеже показана оптическая схемапредлагаемого интерференциоиного сиектрометра.Спектрометр содержит источник света 1, 10 объектив 2, диафрагму 8, объектив 1, иолугрозрачный светоделитель 5, дифракциоииую решетку 6, отражательное зеркало 7, пнтерференционное зеркало 8, отражательное зеркало 9, дифракционную решетку 10, объектив 11, диафрагму 12, объектив 18, ослабитель 14, объектив 15, зеркальный прерыватель 1 б, объектив 17 и фотоприемник 18.Устройство работает следующим образом.Световой поток исследуемого источникасвета 1 через объектив 2 попадает на прозрачный сектор диафрагмы 8. Далее световой поток проходит через объектив 4, падает на светоделитель э и делится на два иитерферирующих между собой пучка. В нижней части 25 зрачка интерференционной части спектрометра перпендикулярно лучам между дцфракционными решетками б и 10 установлено два зеркала 7 и 9. Изображения верхних (нижних) секторов диафрагм 8 и 12 совпадает с ииж- ЗО ними (верхними) секторами этих диафрагмкак в лучах, которые проходят интерференционную часть спектрометра, не отражаясь от зеркал 7 и 9, так и в лучах, которые отражаются от этих зеркал. Интерференционные кольца в плоскости диафрагм 8 и 12 наблюдаются только в лучах, которые не отража. ются от зеркал 7 и 9. Для остальных лучей контраст интерференционной картины равен нулю вследствие клина, введенного наклоном этих зеркал, так как нижняя часть спектрометра представляет собой только светоделительную схему, а не интерферометр с обратнокрутовым ходом лучей. Объективами 18 н 15 изображения диафрагм 3 и 12 проектируются на плоскость зеркального прерывателя 16, который попеременно направляет световые потоки Ф и Ф, выходящие из этих диафрагм, соответственно, на фотоприеътннк 18, Ослабитель 14 компенсирует потери на отражении световых пучков прерывателем 16,При дифференциальной регистрации усиливаемый сигнал с фотоприемника соответствует разности световых потоков Ф н Ф, В данном спектрометре необходимо точное выра- кивание фоновых световых потоков, т, е. энергетический баланс световых пучков, падающих на фотоприемник.Каждый из сравниваемых потоков, попеременно падающих на фотоприемник, состоит из двух пространственно не совпадающих пучков (в плоскости зрака прибора), один нз которых представляет собой интерферирующее излучение в разрешаемом спектральном и- тервале с фоном ДФ, а второй пучок, который соответствует излучению, отраженному от зеркал 7 и 9, - только фон ДФ,д.Фоновый световой поток, выходящий в сторону приемника через диафрагму 8, равенФ ДФДФ 2дФ= ЮК;, К, 2 РТ(5 - 5,) (2) дФ, = УК), К,(Р+Т) 5, (3)а поток, выходящий через диафрагму 12, равенФ ДФ +Дф 2ЙЬФ, = МК . К,Я+Т 2) (5 - 5) (о)ДФг = УК Кз 2 КТ 5 ьгде 5 - общая площадь световых пучков в зрачке прибора;5, - площадь пучка лучей, отраженного от зеркал 7 и 9;Я и Т - коэффициенты отражения ипропускания светоделителя; .К - коэффициент отражения зеркала 8;К - коэффициент отражения зеркал7 и 9;Л - нормирующий множитель, зависящий от яркости источник), площади диафрагм 8 и 12, пропускания остальной части спек) рометра.Разность фоновых световых потоков, вносящая фотометрическую ошибку в измерения, равна о 15 бФ = Ф, - 1),)=Л К,Р - Т)К,.5 -- К 2(5 - 5) ( ) К 2при 5 = 5 -(8) 25 Формула изобретения Интерференционный спектром етр, включающий полупрозрачный и светоделительные элементы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения компенсации неравенства деления световых пучков в широкой области спектра, в части плоскости сечения интерферирующих пучков перпендикулярно ходу лучей установлено два отражательных зеркала.45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Реде 11 Р, Лоцгп. Р 1)ув. Кас 11 цп), 19, 1958, р. 237.2. Сборник тезисов Советско-Французского симпозиума по оптико-спектральным приборам и приборам для обработки изображений, Москва, 1976, с. 15.3. Оптико-механическая промышленность 5511, 1974, с. 7 О. Так как зеркала 7, 8 и 9 имеют неселективные покрытия, то К и К; не зависят зоот длины волны настройки спектрометра, и при выполнении условия (8) в одном участке спектра баланс световых потоков не будет нарушаться с перестройкой прибора,