Фурье-спектрометр

(22) Заявлено 15.04. 81(21) 327 б 173/18-25 (ЗФ М. КП. с присоединением заявки ЙЯ -(23) Приоритет -С 01,7 3/2 б Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТР 10 20 25 Изобретение относится к оптикоинтерференционным спектральным приборам и может быть использовано для спектральных исследований в инфракрасной области спектра.Известен Фурье-спектрометр, содер.жащий интерферометр Майкельсона с тремя каналами, электромеханический привод, аналоговый сумматор, генера,тор пилообразного напряжения, электрический фильтр, устройство управления, цифро-аналоговый преобразователь, эталонный генератор импульсов, счетчик импульсов, цифровой Фазочастотный компаратор 1) .Фурье-спектрометры данного типа имеют низкую фотометрическую точность, обусловленную невозможностью в дву, соседних сканах подвижного зеркала воздействовать на преобразователь перемещения одинаковыми сигналами . рассогласования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Фурье-спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала и усилитель-Формирователь референтного канала, устройство выправления, аналого-циФровой преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство, связанное с аналого-циФровым преобразователем, систему контроля скорости и сумматор, подключенный к ее выходу 2).Недостатком этого Фурье-спектрометра является низкая Фотометрическая точность, обусловленная отсутствием зависимости частоты модуляции интерферограммы от контрольной спектрограммы.Целью изобретения является увеличение фотометрической точности Фурьеспектрометра.Поставленная цель достигается тем, что в Фурье"спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала, усилитель-формирователь референтного канала, устройство управления, аналого"цифровой преобразователь, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство,связанное с аналого-цифровым преобразователем,систему контроля скорости движения и сумматор,подключенный к ее выходу,введе 3 987407ны сравниваюцее устройство с информационным и .тактовыми входами,формирователь импульса рассогласования с инфор мационным и управляющими входами,задатчик чувствительности с управляюцимтактовым входами, генератор стабильной частоты и эапоминаюцее устройствопри этом выход вычислительного устройства через запоминаюцее устройство и управляюций вход задатчика чувствительности подключен к управляю- )О цему входу формирователя импульса рассогласования, выход устройства управления через информационные входы сравниваюцего устройства и формирователя импульса рассогласования под ключен к сумматору, а выход генератора стабильной частоты подключен к тактовым входам задатчика чувствитель. ности и сравниваюцего устройства.Введение сравнивающего устройства, 7 О Формирователя импульса рассогласова" ния, эадатчика чувствительности, генератора стабильной частоты и запоминающего устройства позволяет повысить Фотометрическую точность Фурье-спект- р 5 рометра благодаря появлению зависимос,ти частоты модуляции интерферограммы(т,е. скорости сканирования) от контрольной спектрограюы.На чертеже приведена схема предлагаемого Фурье-спектрометра.Фурье-спектрометр содержит интерФерометр 1 с измерительным и референт" ным каналами, усилитель 2 измерительного канала, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, вычислительное устройство 4, усилитель-Формирователь 5 референтного канала, устройство б управления, сравниваюцее устройство 7, генератор 8 стабильной частоты, Формирователь 9 импульса рас" 4 О согласования, сумматор 10, задатчик 11 чувствительности, систему 12 контроля скорости движения, запоминающее устройство 13,Фурье-спектрометр работает следующим образом.В интерферометре 1 устанавливается контрольный образец с высокой точностью определенным спектром, введен ным в вычислительное устройство, Пос ле включения сканирования интерферограмма с выхода интерферометра 1 поступает на усилитель 2 измерительного канала, усиливается и поступает на аналого-цифровой преобразователь 3. 55 Дискретизированная и преобразованная в цифровой код интерферограмма с выхода АЦП 3 поступает на вычислительное устройство 4, в котором вычисляется спектр. На усилитель-формирова" 6 р тель 5 референтного канала с выхода интерферометра 1 поступает синусои. дальный сигнал, иэ которого формируется импульс типа меандр, пропорциональный части его периода. Импульс с усилителя-Формирователя 5 референт- ного канала поступает через устрой тво б управления на сравнивающее уст" ройство 7, в котором измеряется его длительность с помощью генератора 8 стабильной частоты, и в результате преобразуется в истинный код скани)рования. Истинный код сканированияв сравнивающем устройстве 7 сравнивается с заданным кодом выбранной скорости сканирования, и результат сравнения передается в формирователь 9 импульса рассогласования, в котором формируется импульс рассогласования,поступающий в сумматор 10. Параметрыимпульса рассогласования определяются частотой импульсов, поступающих с задатчика 11 чувствительности и генератора 8 стабильной частоты.С устройства б управления импульсы референтного канала поступают насистему 12 контроля скорости движения,с выхода которой, в зависимости отзаданного кода выбранной скоростисканирования, на вход сумматора 10подается потенциал, пропорциональныйвеличине рассогласования. Сложный корректирующий сигнал с выхода сумматора 10 подается на преобразователь перемещения подвижного зеркала интерферометра 1,Сигнал начала рабочего хода Фурьеспектрометра, который может определиться, например, нулевой разностью хода канала белого света, подается через устройство б управления на управляющие входы АЦП 3 и вычислительного устройства 4. Перед включением сканирования оператор с пульта задает код выбранной скорости сканирова" ния в сравниваюцее устройство 7 и систему 12 контроля скорости движения, или код выбранной скорости ска-. нирования задается, программно с вычислительного устройства 4. С вычислительного устройства 4 через запоминающее устройство 13 устанавливается коэффициент чувствительности в задатчике чувствительности 11, равный 1. Полученная после первого ска"нирования спектрограмма в вычислительном устройстве сравнивается с контрольной спектрограммой и по результатам отклонения на определенных областях спектра в необходимых номерах полос референтного канала в запоминающее устройство 13 вводится код коэффициента чувствительности, необходимого для получения спектра, совпадающего с контрольным. Производится ещеодно сканирование контрольного образца, но в формирователь 9 импульсарассогласования,с задатчика 11 чувствительности в необходимых номерах полос референтного канала поступаютимпульсы с Частотой, соответствующей987407 Формула изобретения 20 Заказ 10280/26 Тираж 871 Подписное НИИ филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 чувствительности, код которой запи- . сан в запоминающем устройстве 13Таким образом, сравнивая многократно вычисленную спектрограмиу с контрольной, добиваемся наиболее ранномерного перемещения подвижного зеркала 5 интерферометра 1 с записью окончательного результата кода чувствитель-. ности н запоминающее устройство 13.Использование предлагаемого фурьеспектрометра позволит значительно уве личить Фотометрическую точность и отношение сигнал/шум в результируюцей спектрограмме. Кроме этого, увеличивается помехоустойчивость спектрометра и появляется воэможность изменять 15 скорость сканирования подвижного зеркала в.широких пределах. фурье-спектрометр, содержащий интерферометр с измерительным и референтным каналами, связанные с ними усилитель измерительного канала и усилитель-Формирователь референтного канала, устройство управления, аналого-цифровой преобразонатель, к управляющим входам которого подключены выходы устройства управления, вычислительное устройство, соединенное с аналого-цифровым преобразователем,систему контроля скорости движенияи сумматор, подключенный к ее выходу,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения фотометрической точности фурье-спектрометра, в него дополнительно введены сравнивающее устройство с информационным и тактовымвходами, формирователь импульса рассогласования с информационным и управляющим входами, задатчик чувствительности с управляющим и тактовымвходами, генератор стабильной частоты и запоминающее устройство, приэтом выход вычислительного устройства через запоминающее устройство иуправляюций вход задатчика чувствительности подключен к управляющемувходу формиронателя импульса рассогласования, выход устройства управле"ния через информационные входы сравнивающего устройства и формирователяимпульса рассогласования подключенк сумматору, а выход генератора ста"бильной частоты. подключен к тактовымвходам задатчика чувствительности исравнивающего устройства.Источники информации,принятые но внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 524074, кл. 6 01 В 9/02, 1976.2, Авторское свидетельство СССРР 518643, кл. 6 01 Л 3/26, 1976