Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Пример двухканальной схемы приведен на рис. 128. Монохроматор предварительной дисперсии имеет входную щель 13, объективы 10 и 12, диспергирующий элемент 11 (в данном случае — дифракционную решетку), выходную щель 9 и соединительную призму 8.
В рабочем канале I в параллельном пучке между объективами 5 и 7 установлен интерферометр 6. Канал сравнения II содержит объектив, перед которым установлена диафрагма для регулировки светового потока. Каналы разнесены по высоте так, что свет проходит в один канал через верхнюю, а в другой — через нижнюю части щели.
Излучение исследуемого источника 16 коиденсорной системой 15 направляется на входную щель 13 монохроматора, непосредственно ' перед которой расположен дисковый модулятор 14. При вращении
модулятора по очереди открываются верхняя или нижняя часть щели 13, и свет поступает в / или II каналы.
Световой пучок канала II, отражаясь от полупрозрачной плЩ стинки, фокусируется одновременно с пучком канала I на диафрагме; 4у которая выделяет заданную часть спектрального интервала и||| центрального пятна интерференционной картины. С помощью линзы
3 пучок света через диафрагму 2 попадает на приемник 1. На выходе^ описанного спектрометра записывается логарифм отношения интенЗ сивности спектрального интервала 8к (канал /) к интегральной: интенсивности спектральной линии (канал II).
Спектральный интервал, регистрируемый фотоприемником, изме-!;! няется за счет сканирования интерференционных колец в ИФП;;! Способы сканирования основаны на изменении одной из величин *^|| показателя преломления среды п между зеркалами, угла падения! лучей е на интерферометр и толщины h ИФП [8, 14]. '
Для изменения показателя преломления п интерферометр помШ1| щается в барокамеру. Показатель преломления газа зависит (Щ; давления Р в барокамере:
Л = 1 + (По — 1) (Р/Р0),
-ill
где п0 — показатель преломления газа при нормальном давлении Р0.
Порядок интерференции т связан с параметрами интерферометра^ соотношением (при нормальном падении лучей) т — 2nhik, откуд|||
!: ii i7!1
Е
Ап —• — iiiZliAP .ii-
л, р„ • .....
мы
Для воздуха (п0—1) = 2,93-10~4, поэтому при К = 5401|!|1 и h 1 мм изменение давления примерно иа 0,1 МПа прив6|||1|| к изменению порядка интерференции на Ат = 1,17. Описанный^ способ обеспечивает малую скорость сканирования и обычно при«|| няется при больших расстояниях между зеркалами.
Способ, основанный на изменении угла падения лучей, отличав|||[|! достаточной простотой. Он реализуется путем поворота ИФП с ®|!| следовательным пропусканием через выходную диафрагму уШи|| участков интерференционной картины. Интервал сканирования п$1 п 1 Kill
¦.....:i!:i:;h:!!;l:l!l!|:j
и :! v№|!!!Nllli|lll !!!!!!!
А т = (2 hi к) A (cos е).
Сопоставляя полученные выражения, можно заключить, изменение давления на 0,1 МПа эквивалентно изменению со$'Ж"ЖЩ| 2,93 * 10”4. Следовательно, для начальной установки, т. е. е0'Ш|!|||| изменение давления на 0,1 МПа и 1 МПа соответствует измен|||;||||||| угла г на 1° 24' и 4° 23' соответственно, т. е. небольшие пов!ёрИ ИФП эквивалентны большим перепадам давления.
Весьма распространены способы сканирования, основанные ид ; ; изменении расстояния между зеркалами h за счет перемещения:ЩИ1Й!||!|! из них. Это достигается путем изменения электрического най|йЩ ни я, подаваемого на изготовленные из пьезокристаллических мате* :
170
ряс, 129. Схема автоколли-мациониого ИФП с двумя приемно - регистрирующими
системами:
; источник излучения; 2 — черкало; 5 — объективы; 4 — ИФП; 0, 7 — приемники
риалов стержни, регулирующие толщину |ИФП. Используются также способы сканирования, основанные на явлении электро- и магиитострикции [3].
Некоторые схемы ИФП. Для обеспечения высокой контрастности полос и повышения разрешающей способности, реализуемых в муль-тинлекс-ИФП, и одновременного устранения трудностей юстировки четырехзеркальной системы используются ИФГ1 автоколлимацион-ного типа,, в которых свет дважды проходит через один и тот же ИФП. Такие схемы эквивалентны мультиплексу с ИФП равных толщин.
Основная трудность при реализации автоколлимационных ИФП заключается в устранении наложения двух систем интерференционных полос, образующихся при двукратном прохождении света через ИФП и отражении от него. Ниже приведены некоторые варианты автоколлимационных схем, в которых различными способами осуществляется разделение систем интерференционных полос.
Разделение систем полос путем установки двух нриемно-регистри-рующих систем иллюстрирует рис. 129. Одна из систем наблюдается с помощью объектива 5 и приемника 6, другая — с помощью объектива 3, зеркала 2 и приемника 7 [12].
Другим способом разделения полос является установка после выходного объектива 5 (рис. 129) крышеобразной призмы и стоящего перед ней экрана, устраняющего паразитные изображения.
В схеме на рис. 130 применены поляризационные элементы* позволяющие устранить одну из систем полос. Свет от источника / через объектив 2 освещает зеркала 4 интерферометра. Лучи* проходящие через интерферометр и систему объектив 6 — плоское зеркало 7, вновь проходят через ИФП. С помощью зеркала 8 и объектива 10 интерференционную картину наблюдают на экране (или регистрируют на фотопленке 11). Отраженные от ИФП лучи гасятся с помощью поляризаторов 3 и Р, которые имеют соответственно горизонтальную и вертикальную плоскости поляризации, и четвертьволновой компенсирующей пластинкой 5, ось которой смещена на Я/4. В такой системе лучи, отраженные от ИФП, гасятся поляризатором 9, а лучи, прошедшие через
