Способ измерения интенсивности линий в оптическом спектре

09) .(И) СОЮЗ СОВЕТСКИХииииииииниРЕСПУБЛИК ЗЮ С 01 0 ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ иии,.53 535,37( исов 088 8 ИСи славногооко"ный В.А Абрамсон В. Метод регистрац Присутствии интенс прикладной спектр 1964, с. 310, кое свидетельство . С 01,У 3/30, 197(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛИНИЙ В ОПТИЧЕСКОМ СПЕКТРЕпутем периодического изменения взаимного положения спектральной линии ивыходной щели монохроматора, преобразования оптического сигнала в фототок и измерения амплитуды фототока отлинии на частоте модуляции сигнала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения чувствительности иточности измерений, изменение взаимного положения спектральной линиии выходной щели монохроматора осуществляют путем периодического поворота щели вокруг оптической оси монохроматора с частотой, равной частотемодуляции сигнала от линии, .аСпособ относится к оптическомуспектральному приборостроению и может быть использован для выделенияслабых спектральных линий в присутствии интенсивного Фона.Известен способ измерений интенсивности линий в оптическом спектрепутем периодичного сканирования спектра в окрестности линии относительновыходной щели монохроматора, преобразования оптического сигнала Фототока 10и измерения амплитуды Фототока начастоте модуляции сигнала от линии, 1 .Укаэанный способ позволяет избавиться от флуктуаций фона при условии, что его интенсивность постояннана сканируемом участке спектра, Вслучае, когда интенсивность фона непостоянна на сканируемом участкеспектра, фон оказывается модулирован ным на частоте сканирования, что приводит к значительным ошибкам измерения, т.е. к снижению чувствительности и точности.Наиболее близким к предлагаемому 25является способ измерения интенсивности линий в оптическом спектре путем периодического изменения взаимного положения спектральной линии ивыходной цели монохроматора, преобра-З 0эования оптического сигнала в Фототок и измерение амплитуды фототока от линии на частоте модуляции сигнала,при котором устраняется модуляция фона, зависимость интенсивности .которо- эго от длины волны линейна на сканируемом участке спектра. Исходный спектр разделяют на два эквивалентных спектра и сканируют их синусоидально во времени в противоположных фазах с равными частотои и амплитудой, 40 причем оба спектра совмещают в одном из крайних положений 2Однако иэвестныи способ не позволяет исключить модуляцию фона, интенсивность которого нелинейна на участке сканирования спектра, а также ошибку в измерении интенсивности спектральных линии сложных спектров, если на участке сканирования присут,ствуют спектральные линии исследуемо 50 го или другого вещества, интенсивность которых соизмерима с интенсивностью регистрируемой спектральной линией. Цель изобретения - повышение чув-. ствительности и точности измерения интенсивности спектральных линий путем увеличения спектрального разреше нияа также устранения модуляции ,переменного Фона и влияния посторон них спектральных линий в окрестности регистрируемой линии.Цель достигается тем, что согласно способу измерения интенсивности линии в оптическом спектре путем пе риодического изменения взаимного полокения спектральной линии и выходной щели монохроматора, преобразования оптического сигнала в фототок иизмерения амплитуды фототока от линии на частоте модуляции сигнала,изменение взаимного положения спехтральной линии н выходнои щели монохроматора осуществляют путем периодического поворота щели вокруг оптической оси монохроматора с частотой,равной частоте модуляции сигнала отлинии,На Фнг,1 показана одна из возможных конструкции спектрометра дляреализации способа, на фиг.2 - видаппаратной Функции спектрометра, работающего по предлагаемому способу;на фиг.3 - вид аппаратной функциипрототипа,Монохроматор 1 спектрометра имеет неподвижную входную цель 2 и поворотную выходную щель 4, на которойфокусируется исходный спектр 3. Выходная щель 4 с помощью механического привода 5 периодически с частотой модуляции 1 разворачивается наугол Ы вокруг оптической оси монохроматора,При равномерном совмещении входнои щели монохроматора по высоте,что легко достигается с помощью протяженного источника излучения н осветительного объектива спектрометра, сигнал на Фотоприемнике будетпостоянным, если выходная щель монохроматора при повороте,не пересекается со спектральной линией (тогдапропорциональный сигналу фототок небудет содержать периодическои составляющеи на частоте модуляции 1 исигнал на выходе электронного устройства, настроенного на эту частотуравен нулю), переменным, если выходная цель монохроматора:при поворотепересекается с регистрируемои спектральнои линией, причем при совмещениивыходнои цели й линии в одном иэположении переменная составляющаяФототока будет пропорциональна разности интенсивностей линии и осредненной интенсивности переменногофона в окрестности этсй линии и может быть зарегистрирована электроннымизмерительным устройствам, настроенным на частоту модуляцииНа фиг.2 изображен вид аппаратнойФункции (Лф) спектрометра, работающего по предложенному способу, где83 - спектральная ширина щелей монохроматора; ь Ъ - спектральный диапазон, в котором осредняется переменный в окрестности регистрируемой линии Фон,На Фиг.З для сравнения приведенвид аппаратной Функции прототипа.Из рассмотрения вида аппаратныхфункций, изображенных на фиг.2 и 3,следует, что если выбранныи спектральныи диапазон а 3 , в котором осредняется переменный по интенсивности фон в окрестности регистрируемой линии, в 5-10 раз больше спектральной ширины щелей монохроматора 8 3 , то разрешение спектрометра, работающего по предлагаемому способу иэмере нии интенсивности линий в оптическом спектре, будет в 1020 раз выше, чем у прототипа.О Таким образом, благодаря увеличению спектрального разрешения и устранению влияния в окрестности регистри-. руемой линии переменного фона, содержащего посторонние линии, предлагаемый способ позволяет в несколько раз по сравнению с базовым объектом повысить чувствительность и точность измерений интенсивности спектральной линии в сложных спектрах при малых концентрациях исследуемых веществ.Эак иал ППП "Патент", г.ужгород, ул ная,НИИ по 130Тираж 873 Подпиосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,