Cтраница 3
В Фурье-спектроскопии подается мощный короткий высокочастотный импульс, который возбуждает одновременно все переходы в спиновой системе. В интерферограмме содержится полная информация о частотах и интенсивностях спектра ЯМР. С помощью ЭВМ производят Фурье-преобразование интерферо-граммы. В результате получают спектр, идентичный спектру, наблюдаемому в стационарной спектроскопии. [31]
Показанную общую форму интерферограммы можно очень просто объяснить с физической точки зрения. Протяженный спектр источника будем рассматривать как составленный из большого числа монохроматических компонент. Каждая такая компонента дает строго монохроматический вклад в интерферо-грамму, но с периодом, зависящим от ее конкретной оптической частоты. При нулевой оптической разности хода ( ft - 0) все такие компоненты складываются в фазе, создавая большой центральный пик на интерферограмме. Когда же зеркало смещается из положения, соответствующего нулевой задержке, каждая монохроматическая компонента интерференционной структуры испытывает фазовый сдвиг, который зависит от ее конкретной временной частоты. Результатом являются частично деструктивное сложение элементарных интерференционных структур и вытекающее из этого уменьшение глубины полос на интерферограмме. Когда относительная задержка становится достаточно большой, сумма элементарных интерференционных структур оказывается почти полностью деструктивной и интерферограмма выходит на свой постоянный средний уровень. [32]
Преимуществом такого источника является малое время экспозиции и возможность использовать 5 ячеек сразу, а сложность - в синхронизации частот источника света и вращения ротора. С этой целью для питающего генератора импульсного лазера сконструирована часовая схема [426], позволяющая формировать импульс с точностью до 0 5 мкс. Продолжительность импульса устанавливается в зависимости от скорости вращения ротора, а качество интерферо-грамм в этом случае зависит прежде всего от постоянства скорости вращения ротора. [33]
Пучок первого порядка отражения колеблется относительно пучка нулевого порядка в плоскости, нормальной к направлению сканирования. Периодически происходит то пространственное разделение этих пучков в плоскости фотоприемника, то перекрытие и интерференция. Характерные пространственные частоты изменения клиновидности в двух взаимно перпендикулярных направлениях близки, и на интерферо-грамме взаимодействие этих частот выглядит как биения. [34]
Как известно, интерференционный метод изучения прозрачных неоднородностей основан на свойстве локального изменения показателя преломления просвечиваемой среды в результате изменения ее плотности. Следствием этого является запаздывание по фазе световой волны, прошедшей через объект исследования, по сравнению с волной, прошедшей путь без объекта исследования. Определение этого времени запаздывания и установление закона распределения показателя преломления ( или плотности) вдоль светового луча и является задачей интерпретации интерферо-грамм. [35]
Однако в этом случае резко увеличиваются затраты машинного времени. Сократить эти затраты можно, выполняя фильтрацию обработкой сигнала в пространственной области перестраиваемым линейным фильтром. Хорошие результаты дает даже простое усреднение наблюдаемого сигнала по прямоугольной окрестности, если размеры окрестности подбирать, сообразуясь с локальной структурой интерферо-граммы. [36]
Направление распространения фронта показано стрелками. Фаза во всех точках фронта постоянна, поэтому происходит интерференция. Разность оптических путей § 5 - А, выражается в длинах световой волны Я. Интерферо-грамма, приведенная на фиг. В рассматриваемом случае разность оптических путей возникает только за счет изменений показателя преломления. Наибольшая разность оптических путей на стенке трубы 5 11 3 соответствует наименьшему показателю преломления и наибольшей разности температур в рабочей камере. [37]
Следует сделать некоторые предположения относительно характера интерферограммы. Во-первых, пространственная частота интерферограммы предполагается заранее известной. Практически это хорошее приближение. Например, если интерферо-грамма образуется с помощью звездного интерферометра Майкельсона, то ее период определяется интервалом субапертуры, длиной волны и фокусным расстоянием, а все эти параметры можно считать известными. Во-вторых, амплитуда интерферограммы предполагается постоянной в пределах многоэлементного фотоприемника. В действительности мы предполагаем, что рассматриваемый свет является квазимонохроматическим и что усредненные по времени интенсивности двух пучков постоянны в пределах фотоприемника. В-третьих, пространственный период интерферограммы предполагается большим по сравнению с размером отдельного элемента. Это предположение позволяет нам считать интенсивность на любом элементе постоянной. Наконец, мы используем несколько искусственное предположение о том, что на всем фотоприемнике укладывается целое число периодов интерферограммы. Последнее предположение позволит нам упростить задачу ( как будет ясно из дальнейшего) и все-таки найти фундаментальные пределы точности интересующего нас измерения. [38]
Таких приложений очень много, поскольку точность практически любого оптического эксперимента определяется в основном конечным количеством используемого в измерениях света. Имеется несколько причин такого выбора. Во-первых, измерение параметров интерферо-граммы обеспечивает относительно хорошо определенный и поддающийся интерпретации пример приложения теории. [39]
Эти особенности позволяют упростить и уменьшить габариты системы записи, съема и обработки интерферограмм прозрачных объектов в реальном времени. На рис. 4.25 приведен один из возможных вариантов блок-схемы такой системы. Такая система может работать как оптический томограф. Для этого записывают необходимое количество голограмм объекта в исходном состоянии, освещая его с разных сторон и подбирая соответствующие опорные лучи А. Эти голограммы обрабатываются на месте, в том числе отбеливаются. Интерферо-граммы изменения состояния объекта в реальном времени снимают с помощью интегральных фотоматриц ИФМ, связанных с микро ЭВМ. Эти фотоматрицы помещены на пути лучей II, дифрагируемых на каждой голограмме. Совместная обработка этих интерферограмм со всех ИФМ позволяет восстановить структуру объекта в нужном сечении в реальном времени. Эта система при необходимости может управлять процессом изменения состояния объекта. [40]
Система виброзащиты обеспечивает надежную работу. Масса установки КГА25 кг, она вполне умещается в портфеле и потребляет всего 60 Вт энергии. К прибору относятся две приставки, с помощью которых осуществляются две схемы записи голограммы. Это позволяло наблюдать, что происходит с объектом. Специальным образом пластинку можно проявлять на месте, не изменяя ее исходного положения. Все полученные голограммы и интерферо-граммы передавались на видеокочтрольное устройство и записывались на видеомагнитофон. [41]