Cтраница 2
В инфракрасных спектрометрах обычно применяют отражательные дифракционные решетки, которые получают путем нанесения штрихов на металлическое зеркало. Современные дифракционные решетки имеют от нескольких сотен до нескольких тысяч штрихов на миллиметр. Дифракционная решетка распределяет излучение на большое число спектров различных порядков интерференции. Разрешающая способность дифракционной решетки в пределах первого порядка интерференции равна полному числу штрихов, участвующих в дифракции, и не зависит от длины волны, тогда как в призменных приборах она увеличивается в длинноволновой части спектра. [16]
![]() |
Схема оптико-акустического приемника излучения ( слева внизу - увеличенное изображение деталей 6 - 9. [17] |
В инфракрасных спектрометрах излучение, падающее на термоэлемент или болометр, вызывает постоянный, ток малого напряжения. Это напряжение может быть измерено с помощью гальванометра чувствительностью порядка 10 - 8 - 10 - э в. Применение такого гальванометра вызывает целый ряд затруднений. Он чувствителен к механическим колебаниям здания, для исключения влияния которых необходимо использование специальных подвесок. Подвижная часть гальванометра подвержена действию блуждающих токов и хаотическим крутящим колебаниям, обусловленным броуновским движением. Все эти причины значительно снижают пороговую чувствительность приемно-регистрирующей системы. [18]
![]() |
Схема оптической системы инфракрасного спектрометра [ VI. 22 ].| Схема газового хроматографа. [19] |
В инфракрасном спектрометре получают спектр поглощения инфракрасных лучей образцом газа или жидкости [ VI. Различные молекулы поглощают инфракрасные лучи различных частот, что позволяет определить содержание каждой из них в образце. [20]
![]() |
Дифракционная решетка. [21] |
В инфракрасных спектрометрах применяют не прозрачные, а отражательные дифракционные решетки, получаемые путем нанесения алмазом штрихов на металлическое зеркало. Преимущество отражательных решеток заключается в том, что излучение не проходит сквозь материал решетки, который имеет различную прозрачность в разных областях спектра и, как правило, непрозрачен в длинноволновой инфракрасной области. Решетка, нанесенная на вогнутом зеркале, называется вогнутой решеткой. Для такой решетки не нужны ни коллимационные, ни фокусирующие линзы. Недостаток обычной дифракционной решетки состоит в том, что она распределяет излучение на большое число спектров различных порядков. Для отражательных решеток с небольшим числом штрихов можно сделать штрихи такой формы, чтобы энергия сосредоточилась в узкой области углов дифракции, давая спектр одного порядка. Такие отражательные решетки, имеющие специальную ступенчатую форму ( рис. 5.6), называются эшелеттами. [22]
![]() |
Спектры поглощения. [23] |
На инфракрасном спектрометре ИКС-12 были исследованы также спектры поглощения различных лакокрасочных покрытий. [24]
![]() |
Принципиальная схема однолучевого инфракрасного спектрометра. [25] |
Принцип действия инфракрасных спектрометров в общем довольно прост, сложны лишь их механические и электрические устройства, необходимые для воспроизведения малейших изменений поглощаемой энергии в виде точно зарегистрированного спектра. Поскольку обычное стекло не прозрачно для инфракрасных лучей, в инфракрасных спектрометрах оптика изготовляется из кристаллов галидов ( NaCl, KBr, LiF), которые не поглощают инфракрасные излучения. [26]
Принцип работы инфракрасного спектрометра заключается в следующем. [27]
![]() |
Картина наложения дифракционных контуров, иллюстрирующая критерий разрешения Релся. - - - -. - - - - Ль - - - - - - - - - - - Л-1 ДЛ, - - - - - - - - - суммарный контур. [28] |
Разрешающая способность инфракрасных спектрометров, и в частности заводских проточных анализаторов, имеющих диспергирующий элемент, не ограничена дифракционным пределом, а определяется шириной щелей. Применение критерия Релея приводит к заключению, что предел разрешения равен половине всего интервала длин волн, выходящего через выходную щель. [29]
В большинстве отечественных инфракрасных спектрометров в качестве приемника излучения используются металлические напыленные болометры компенсационного типа, работающие при комнатной температуре. [30]