Cтраница 3
Приборы с интерференционной и растровой модуляцией излучения позволяют при такой же разрешающей способности получить большие лучистые потоки, чем классические щелевые спектрометры. Это особенно важно для работы в инфракрасной области спектра, где малая яркость источников и недостаточная чувствительность приемников излучения часто ограничивают применение классических схем. Именно в этой области развитие новых направлений в спектральном приборостроении наиболее перспективно. Но интерференционные и растровые спектрометры еще мало доступны широкому потребителю, опыт работы с такими приборами недостаточен. [31]
Поскольку это предположение выполняется для приемников ИК-излучения, выигрыш кодирующего многоканального спектрометра можно реализовать только в приборах, предназначенных для ИК-области. При сравнении с монохроматором было неявно использовано еще одно допущение. Считалось, что уровень шума приемников света одинаков. III, посвященной растровому спектрометру, отмечалось, что при увеличении площади приемника излучения уровень шума возрастает. Если обратиться к рис. 63, то становится очевидным, что простое увеличение площади фотоприемника до размеров, соответствующих размеру маски, сведет на нет полученный в результате кодирования выигрыш. Следовательно, прибор должен быть сконструирован таким образом, чтобы все излучение, прошедшее через маску, было собрано на площадку, не превышающую по размерам площадь, соответствующую минимально разрешаемому спектральному интервалу. [32]
Решить вторую проблему довольно просто. Для этого достаточно направить излучение, прошедшее через оба прибора, на один приемник. Перекрывая поочередно с некоторой частотой VQ оба пучка, мы получим на выходе переменный сигнал, пропорциональный - разности двух контуров. Регистрация его осуществляется путем усиления и детектирования на частоте VQ-Очевидно, что функция, описывающая аппаратный контур спектрометра, может рассматриваться в этом случае как амплитуда модуляции переменной составляющей светового потока. Именно это обстоятельство позволяет отнести растровые спектрометры к группе приборов с селективной модуляцией светового потока. [33]
Получается картина, аналогичная образованию полос муара, но меняется здесь не амплитуда прошедшей волны, а состояние ее поляризации. Дешифровка образовавшейся в выходной фокальной плоскости интерференционной картины осуществляется путем вращения выходного поляризатора. При дх 0 модулируется весь световой поток. Увеличение & х приводит к тому, что в пределах растра появляются зоны с эллиптической поляризацией излучения, а также противофазной поляризацией. В итоге средняя глубина модуляции уменьшается. Поскольку соотношение ( 31) вполне аналогично формуле ( 23), становится очевидным, что при прямоугольной форме кодирующих поляризационных пластин мы получим аппаратную функцию, аналогичную растровому спектрометру. [34]
Растровые спектрометры представляют собой вариант [44] обычного классического спектрометра, входная и выходная щели которого заменены растрами, состоящими из прозрачных и непрозрачных полос или точек. Выходной растр в точности равен изображению входного растра в монохроматическом свете и включает в себя искажения, присущие данному спектральному прибору. При вращении модулятора, посылающего в прибор то прошедший через растр свет, то отраженный, муаровые полосы лишь смещаются то в одну, то в другую сторону на полпериода. Модуляция потока, поступающего на приемник, при этом оказывается незначительной, а для мелких муаровых полос практически отсутствует. Излучение других длин волн создает лишь постоянную засветку приемника, как это наблюдается и в случае сисама. В связи с этим применение растровых спектрометров, как и сисамов, выгодно в ИК-области спектра, где засветка приемника не увеличивает шумов системы. Дополнительная засветка при исследованиях в УФ -, видимой и ближней ИК-областях спектра, превышающая иногда полезный сигнал в 100 - 300 раз, приводит к резкому возрастанию уровня шумов и не дает возможности реализовать преимущества растровых спектрометров. [35]
Растровые спектрометры представляют собой вариант [44] обычного классического спектрометра, входная и выходная щели которого заменены растрами, состоящими из прозрачных и непрозрачных полос или точек. Выходной растр в точности равен изображению входного растра в монохроматическом свете и включает в себя искажения, присущие данному спектральному прибору. При вращении модулятора, посылающего в прибор то прошедший через растр свет, то отраженный, муаровые полосы лишь смещаются то в одну, то в другую сторону на полпериода. Модуляция потока, поступающего на приемник, при этом оказывается незначительной, а для мелких муаровых полос практически отсутствует. Излучение других длин волн создает лишь постоянную засветку приемника, как это наблюдается и в случае сисама. В связи с этим применение растровых спектрометров, как и сисамов, выгодно в ИК-области спектра, где засветка приемника не увеличивает шумов системы. Дополнительная засветка при исследованиях в УФ -, видимой и ближней ИК-областях спектра, превышающая иногда полезный сигнал в 100 - 300 раз, приводит к резкому возрастанию уровня шумов и не дает возможности реализовать преимущества растровых спектрометров. [36]