Способ измерения оптической плотности и устройство для его осуществления

(51)5 С 01 3 3/42 т че том- Цель иэГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР 705276 1 кл в С 01 3 3/42 в 1978Атомно-абсорбциоыный спектромфирмы "Перкин-Эльтер модели 500(54) СПОСОБ ИЗЬЖРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙПЛОТНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(5) Изобретение относится к техкой физике и может быть использов спектральном, преимущественноно-абсорбционном,приборостроенииизобретения - повьпдение точности(або,в 1 555 24 А 1 мерений оптической плотности. Для достижения цели световые сигналы в каналах непоглощенного излучения задерживают и в этот момент ведут измеренияв канале поглощенного излучения. Потом канал поглощенного излучения блокируют и ведут измерения в канале непоглощенного измерения. Для задержкисигнала служит линия 6 задержки, которая может быть выполнена на основеволоконной оптики в виде световода,подключенная между входом и выходомоптической системы 3. Электронно-оптический затвор 5 служит для блокирования канала поглощенного излучения. Затвор 5 управляется одновибраторами 15 и 14. Спектральные лампы 1и 2 управляются генератором 13. Световой сигнал выделяется монохроматором 7 и фотоприемником 8. Система 9регистрации обрабатывает световыесигналы. 2 с.п.ф-лы, 2 ил,5 О Изобретение относится к технической Физике и может быть применено вспектральном приборостроении, атомноабсорбционной спектрометрии.5Цель изобретения - повышение точности измерений оптической плотности в режиме разделения времени,На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый 1 Оспособ; на фиг. 2 - временные диаграммы.Устройство содержит источники(лампы) 1 и 2 сплошного и линейчатого спектров соответственно, светоделитель З.Между,. входом и выходомсветоделителя 3 включены последовательно атомизатор 4 и электронно-оптический затвор 5. Линия 6 задержки(затвор) подключена параллельно (между 2 Овходом и выходом) атомизатору 4 и затвору 5. Необходимый интервал выделяетсямонохроматором 7, Фотоприемник 8 преобразует световой сигнал в электрический, который поступает на систему 9регистрации. Она состоит из логарифматора 10, аналого-циФрового преобразователя 11 и устройства 12 управленияи расчета, выполненного на базе микроЭВМ (например, комплекс ИВК), Импульсный генератор 13, входящий всостав ИВК, вырабатывает сигналыуправления блоками питания (не приведены) источников 1 и 2, Он может бытьтакже выполнен по основе двух последовательно включенных генераторов Г 554, выходы которых кроме управленияисточниками 1 и 2 через элементарнуюсхему ИЛИ объединены и подключены навход одновибратора 14, который через 4 Оодновибратор 15 управляет затвором 5.Кроме того, генератор 13 синхронизирует работу прибора,Устройство работает следующим образом, 45Импульсный генератор 13 вырабатывает импульсы управления источников1 и 2, которые последовательно представлены на фиг. 2, В исходном состоянии затвор 6 открыт, на источник 1поступает сигнал (Фиг. 2 а). Световойимпульс источника 1 в этот момент представлен на Фиг. 2 б, Одновременно запускается одновибратор 14 (фиг, 2 г),который вырабатывает импульс длитель 55ностью с (Фиг, 2 г). Длительность этого импульса численно равна задержкесветового импульса (фиг, 2 в), вносимой линией. Часть светового сигнала(фиг. 2 б) в течение с, регистрируется системой 9, По окончании интервалалс, запускается одновибратор 15, который вырабатывает импульс длительностьюьг (фиг. 2 д), Этот импульс управляетблоком 6, так что последний блокируетпрохождение света (поглощенного излучения) на вход блока 7. Но в течениеэтой же длительности на входе блока7 действует световой сигнал, которыйпоступает с затвора 5 (фиг. 2 в), Система 9 регистрирует в течение длительности т, , задержанный сигнал (фиг,2 в),В общем случае длительности с, и смогут быть различны, но могут быть иравными, Необходимо только, чтобыэти длительности были не .менее времени формирования световых сигналов доустановившегося значения, посколькудо этого этапа амплитуды сигналов малы, а явление нест 3 ционарности ее может привести к большей погрешности измерений. На фиг, 2 г, д эти длительл Лности не равны (сг), что показывает, что регистрацию задержанного сигнала можно проводить и более длительное время, нежели как было выше указано, Максимальная длительность регистрации задержанного сигнала не может превышать его длительности, поскольку,в противном случае будет наблюдаться большая ошибка в измерениях,вызванная неопределенностью измеряемых амплитуд сигналов.После окончания интервала с затвор 6 включается и пропускает излучение в поглощенном канале, схема приходит в исходное состояние и готовак обработке сигнала, поступающего слампы 2, Здесь цикл работы полностьюаналогичен описанному.Поскольку времена формирования световых сигналов 1 и 2 могут быть различными, целесообразно установить длил Лтельности с, и с наибольшими дляодной из ламп, Длительности сигналовуправления ламп (фиг. 2 а) следует выбирать равными,При измерении оптической плотностисигнал, полученный в момент времениможно записать в вице3 =1 д 1,е,(т,1задержанный сигналП,=1 д, ,(Ч,сигнал лампы 2113 101 е 12 (Ч езадержанный сигнал лампы 2П=1 О 1- ,Ю.Тогда оптическая плотность атомных паров в атомизаторе 4 равнад- -Ц -Ц -ц =С5 4 Ггде 1 - интенсивность ламп;5коэффициент атомного поглощения;С - концентрация атомных паров;- флуктуации светового сигнала;Г в , коэффициент неатомного (несе рлективного) поглощения.Таким образом, использование линии задержки и электронно-оптического затвора приводит к повышению точности измерений эа счет исключения влияния 15 флуктуаций световых сигналов в канале измерений (поглощенного излучения), что эквивалентно использованию двух- лучевых систем, отличающихся большой сложностью, особенно при работе при бора с двумя источникаьи излучений.Формула изобретения1. Способ измерения оптической 25 плотности в режиме разделения времени, при котором последовательно измеряют интенсивность световых импульсов в каналах поглощенного и непоглощенного излучения от источника линейчатого Щ или сплошного спектров и расчетным путем определяют искомый результат, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, световые импульсы в канале непоглощенного излучения соответствующегоисточника дополнительно з адерживают на время, не меньшее времени их формирования до установившегося значения, при этом регистрацию сигнала в канале поглощенного излучения ведут в течение вшбранной задержки, после чего канал поглощенного излучения отключают и ведут регистрацию сигнала в канале непоглощенного излучения, причем время регистрации устанавливают не меньше времени формирования упомянутых световых импульсов до установившегося значения и не большевремени их длительности.2. Устройство для измерения оптической плотности, содержащее источники линейчатого и сплошного спектров, измерительный канал, включающий атомнзатор и монохроматор, и канал сравнения, причем на выходе каналов установлены фотоприемник, соединенный с системой регистрации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в устройство введен светоделитель, установленный на входе опорного и измерительного каналов, в опорном канале дополнительно установлена оптическая линия задержки светового излучения, а между атомизатором и выходом оптической системы- электронно-оптический затвор, управляющий вход которого связан с одним из выходов системы регистрации1555624 ов Редактор А,Козориз орректор Т.Мал жсное ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 оставитель Б,Ли ехрец М,Ходанич Заказ 551 Тираж 426 ВНИИПИ Государственного комит 113035, Москвета по изобретениям а, Ж, Раушская н открытиям д, 4/5