Монохроматор - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 1
Монохроматор
Монохроматор М являє собою спектральний прилад з одновимірною дисперсією, у якого у фокальній площині встановлена вихідна щілина шириною s і висотою / 4 - Через цю щілину виходить потік випромінювання певного спектрального складу, який, потрапляючи на приймач випромінювання, викликає в останньому електричний сигнал. [1]
Монохроматор, який диспергує випромінювання, що потрапляє в нього, і виділяє з нього вузький інтервал спектру. [2]
Монохроматори бувають плоскими та вигнутими. [3]
Монохроматор призначається виділення характеристичної аналітичної лінії з інших близько лежачих спектральних ліній. У ролі детектора застосовують високочутливий фотоелемент або фотоумножувач; далі сигнал надходить до електронного вимірювального блоку. [5]
Монохроматор по суті є спектроскопом, з як вхідний, так і вихідний щілинами. Часто рекомендується додатково вставляти один або кілька світлофільтрів, призначення яких полягає у зменшенні кількості паразитного світла іншої довжини хвилі. Таке паразитне випромінювання обумовлено розсіюванням або відбиттям від внутрішньої поверхні монохроматора і, у разі приладів з дифракційними ґратами, накладенням спектрів вищих порядків. Інший шлях усунення паразитного випромінювання-застосування подвійного монохроматора, в якому випромінювання, перш ніж досягти вихідної щілини, проходить послідовно через дві диспергуючі системи. [6]
Монохроматор для інфрачервоного випромінювання може бути або призменный, або з дифракційними ґратами; частіше використовується призменный. Однак ні кварц, ні скло є досить прозорими для інфрачервоного випромінювання; ця обставина змушує звертатисядо інших матеріалів для виготовлення призм та лінз. Великі кристали деяких галоїдних солей добре пропускають інфрачервоне випромінювання і тому можуть використовуватися виготовлення оптичних частин приладу. Хлорид натрію (кам'яна сіль), бромід калію, фторид літію та фторид кальцію (флуорит) придатні для зазначеної мети, але внаслідок гігроскопічності їх оптичні властивості в області, в якій вони виявляють максимальну дисперсію, змінюються. Для захисту від вологи кожен із згаданих матеріалів, за винятком флуориту, повинен монтуватися в герметичній камері, або евакуйованій, або осушуваній. [7]
Монохроматори, що застосовуються у флуоресцентних спектрофотометрах, повинні мати високу яскравість та роздільну здатність. [9]
Монохроматор складається із системи дзеркал та призми або дифракційної решітки, яка подає на вхідну щілину монохроматора випромінювання з певною довжиною хвилі. Цей пучок потрапляє потім у реєструючий пристрій 4, в якому перетворюється на електричний сигнал і записується на самописці 5 калібрований папір. [10]
Монохроматор в атомно-аб-сорбційних спектрофотометрах має простіший пристрій і служить головним чином для зменшення емісії полум'я та усунення сторонніх ліній фону. Власна емісія полум'я може бути усунена шляхом механічної або електронної модуляції, суть яких полягає у перериванні світлового потоку від лампи заслінкою, що обертається, або в періодичному вимиканні лампи. [12]
Монохроматори всіх систем конструюються за наступною схемою (рис. 45): вхідна щілина W регульованої ширини, коліматор MI (це може бути дзеркало або лінза), диспергуючий елемент G (дифракційна решітка або призма), дзеркало або лінза Мч для фокусування диспергованогосвітла та вихідна щілина W % регульованої ширини. Будемо для простоти припускати, що висота щілин W і W2 однакова і фокусні відстані дзеркал МІ і М2 теж однакові; для монохроматорів, що використовуються в спектрофлуориметрі, ця умова зазвичай дотримується. Світло джерела S проходить через лінзу L до вхідної щілини W монохроматора. Пучок світла, що виходить із щілини Wi, робиться паралельним за допомогою коліматора Mi і проходить до диспергуючого елементу G. Світло різних довжин хвиль виходить з G під злегка різними кутами, і дисперговане світло фокусується дзеркалом або лінзою М2 на площину VR так, що кожна довжина хвилі дає зображення вхідної щілини у певній точці площини VR. [13]
Монохроматор по суті є спектроскопом, з як вхідний, так і вихідний щілинами. Часто рекомендується додатково вставляти один або кілька світлофільтрів, призначення яких полягає у зменшенні кількості паразитного світла іншої довжини хвилі. Таке паразитне випромінювання обумовлено розсіюванням або відбиттям від внутрішньої поверхні монохроматора і, у разі приладів з дифракційними ґратами, накладенням спектрів вищих порядків. Інший шлях усунення паразитного випромінювання-застосування подвійного монохроматора, в якому випромінювання, перш ніж досягти вихідної щілини, проходить послідовно через дві диспергуючі системи. [14]
Монохроматор для інфрачервоного випромінювання може бути або призменный, або з дифракційними ґратами; частіше використовується призменный. Однак ні кварц, ні скло є досить прозорими для інфрачервоного випромінювання; ця обставина змушує звертатися до інших матеріалів виготовлення призм і лінз. Великі кристали деяких галоїдних солей добре пропускають інфрачервоне випромінювання і тому можутьвикористовуватись для виготовлення оптичних частин приладу. Хлорид натрію (кам'яна сіль), бромід калію, фторид літію та фторид кальцію (флуорит) придатні для зазначеної мети, але внаслідок гігроскопічності їх оптичні властивості в області, в якій вони виявляють максимальну дисперсію, змінюються. Для захисту від вологи кожен із згаданих матеріалів, за винятком флуориту, повинен монтуватися в герметичній камері, або евакуйованій, або осушуваній. [15]