Серийный спектрометр

Cтраница 3

В отличие от всех остальных рассмотренных выше внутримолекулярных колебаний воды, которые заключались в тех или иных смещениях исключительно атомов водорода, трансляционные колебания в полной мере захватывают уже и атом кислорода. Именно по этой причине, выражающейся в том, что приведенная масса такого осциллятора увеличивается в 16 раз, частоты трансляционных колебаний молекул воды, как следует из спектральных измерений [218, 220, 254, 411] и исследования неупругого рассеяния холодных нейтронов [124, 204, 298, 374] - 220 - 50 см 1, в двадцать раз ниже частот валентных voH - колебаний и в 4 - 10 раз ниже частот либрационных колебаний. В результате этого трансляционные колебания могут быть зарегистрированы далеко не всяким серийным спектрометром, что и объясняет малую ис-следовагшость их спектров. Последнее, поскольку vx-колебания льдоподобных тетраэдриче-ских комплексов воды оказываются ( см. ниже) тоже очень характеристичными, позволило достаточно точно оценить величину силовой постоянной Н - связи в этих соединениях. [31]

В этом разделе кратко обсуждаются принципы работы некоторых из обычных оптических схем, используемых в ИК-спектрометрах и спектрофотометрах. Поскольку спектрометры для ближней ИК-области сходны с приборами для видимой области, они в этом разделе не обсуждаются, Показанные здесь схемы не обязательно реализуются в любых реально существующих приборах, но большинство серийных спектрометров и спектрофотометров построено по одной из них. [32]

Оптическая схема модуляционного спектрометра Бахшиева. [33]

От прибора требуется, чтобы каждый узел его, начиная от осветителя и кончая самописцем, был выбран таким, чтобы прибор в целом наиболее соответствовал поставленной задаче. При этом расчет характеристик спектрального прибора может производиться на основе теории информации. Многие существующие приборы с фотоэлектрической регистрацией спекТрПшйГчто не удовлетворяют требованиям бптимальности спектральных систем. В частности, в серийных спектрометрах и спектрофотометрах монохроматизация достигается применением узкой входной щели, не дающей большого светового потока в узком спектральном интервале. [34]

От прибора требуется, чтобы каждый его узел, начиная от осветителя и кончая выходным регистрирующим устройством, наиболее соответствовал бы поставленной задаче. Однако пока что многие из существующих приборов с фотоэлектрической регистрацией не удовлетворяют требованиям оптимальности спектральных систем. В частности, в серийных спектрометрах и спектрофотометрах монохромати-зация достигается применением узкой входной щели, не дающей большого светового потока в узком спектральном интервале. [35]

В этом разделе кратко обсуждаются принципы работы некоторых из обычных оптических схем, используемых в ИК-спектрометрах и спектрофотометрах. Поскольку спектрометры для ближней ИК-области сходны с приборами для видимой области, они в этом разделе не обсуждаются. Показанные здесь схемы не обязательно реализуются в любых реально существующих приборах, но большинство серийных спектрометров и спектрофотометров построено по одной из них. [36]

Далее, при высоких частотах необходимо сильное и однородное в пределах образца магнитное поле. С обычными магнитами трудно получить достаточно однородное магнитное поле с напряженностью выше 25 000 Гс. Наконец, для водных образцов с ростом частоты чувствительность существенно ухудшается из-за увеличения диэлектрических потерь. По этим и некоторым другим причинам большая часть серийных спектрометров работает на частоте около 9 5 ГГц. Излучение такой частоты хорошо распространяется по волноводам 3-сантиметрового диапазона. Эти волноводы подходят для работы в диапазоне частот от 8 2 до 12 4 ГГц. Для исследования монокристаллов и образцов с низкими диэлектрическими потерями иногда полезны спектрометры с рабочей частотой около 35 ГГц. Эта частота попадает в интервал 33 0 - 50 0 ГГц, который называют Q-диапазо-ном в отличие от упомянутого выше 3-см диапазона, называемого также Х - диапазоном. [37]

Блок-схема спектрометра ЭПР. К - источник СВЧ излучения, В - волноводы, Р - объемный резонатор, Д - детектор СВЧ излучении, У - усилитель, М5 - электромагнит, П - регистрирующее устройство. [38]

В условиях резонанса СВЧ излучение поглощается спиновой системой. В этих условиях регистрируется и интегральная линия поглощения ЭПР. Для повышения чувствительности и разрешения спектрометров ЭПР используют высокочастотную ( ВЧ) модуляцию ( обычно 100 кГц) внешнего магн. ЭПР в первую производную кривой поглощения, в виде к-рой и происходит регистрация спектров ЭПР в большинстве серийных спектрометров. [39]

При полном внутреннем отражении от границы диэлектрика световой луч проникает в среду меньшей плотности на некоторую глубину, сопоставимую с длиной волны излучения. Если среда поглощает при данной длине волны, световой луч теряет энергию. Это дает возможность наблюдать спектр поглощения образца при оптическом контакте его с прозрачным материалом, имеющим высокий показатель преломления; регистрируют при этом световой луч, полностью отраженный от поверхности образца. Показатель преломления диэлектрика при использовании его с большинством органических веществ должен быть около 2 0 или выше. Подходящими материалами являются также хлористое серебро и германий. Вода частично разрушает кристаллы KRS-5. Выпускаемые приставки для получения спектров нарушенного полного внутреннего отражения ( ATR) пригодны для большинства американских и английских серийных спектрометров. Устройство такой приставки показано на рис. 2.6, а. Световой поток, отражаясь от неподвижной зеркальной плоскости Ml, падает на тороидальное зеркало Т1 и фокусируется вне его на полуцилиндре из материала с высоким показателем преломления. Внутри полуцилиндра лучи идут приблизительно параллельно, так что угол падения всех лучей на плоскую поверхность почти одинаков. Здесь происходит внутреннее отражение светового потока от поверхности образца, находящегося в оптическом контакте с плоской поверхностью полуцилиндра. Регистрация отраженного излучения позволяет получить спектр поглощения образца. Для этого отраженный световой поток поступает последовательно на зеркала Т2, М2 и далее на входную щель спектрометра. [40]

Страницы: 1 2 3