Апертура - Монохроматор - Технически речникТом I
Съотношението на апертурата на монохроматора е 0 13, а полуширината на лентата е 10 nm. Светимостта на монохроматора, съгласно уравнение (207), е мярка за общото количество светлина, излизаща от монохроматора, но не казва нищо за геометрията на изходния лъч светлина. Изглед на спектъра при условие, че монохроматорът позволява ( a и не разрешава ( b) изследваните ленти. Апертура и относителна апертура на монохроматора. Правилно ( a и неправилно ( b) при условията на осветяване на входния процеп на монохроматора. Съотношението на апертурата на монохроматора S характеризира най-високата стойност на светлинния поток, който може да премине през това устройство. в резултат на това cree ping на нулата на DC усилвателя имаше много малък ефект върху резултатите от измерването. Нека сега разгледаме съотношението на апертурата на монохроматора за непрекъснат спектър. Зависимостта на осветеността E ( 0 към центъра на изображението на спектралните линии от ширината на процепа 8. И в двата случая съотношението на апертурата на монохроматора еднакво зависи от геометрията. Сравняване на изразите за a пертурно съотношение на монохроматора с линейни (виж (1.82)) и непрекъснати (виж (1.91)) спектри, виждаме, че коефициентът на предаване tsp (K), геометричните параметри a и L2 / / 2, както и ъгловата дисперсия dq / dK влизат и в двата случая по същия начин. Единствената разлика е, че в (1.91) спектралната ширина на изображението на процепа е b A. По този начин увеличаването на съотношението на апертурата на монохроматора поради увеличаване на ъгловата дисперсия при дадена разделителна способност се дължи на увеличаване на геометричните размери на ширините на входния (sj) и изходния (sj So) процеп на монохроматора. Подобно на случая на линеен спектър, ние дефинирамеосветеност на монохроматора за непрекъснат спектър като светлинен поток, предаван от монохроматор в спектралния диапазон на DC при единична спектрална яркост на процепа. Подобно на случая на линеен спектър, ние дефинираме осветеността на монохроматор за непрекъснат спектър като светлинен поток, предаван от монохроматор в спектралния интервал AX при единична спектрална яркост на процепа. На пръв поглед изглежда, че съотношението на апертурата на монохроматора при измервания на атомна абсорбция трябва да зависи от фокусното разстояние на входния обектив. Когато съотношението на апертурата на спектрометъра не зависи от съотношението на апертурата на преддисперсионния монохроматор, последното може да бъде намалено без да се засяга. Не е трудно да се намери как може да се намали и с колко. По този начин, за да се увеличи осветеността на монохроматора, височината на неговите прорези може да бъде увеличена със съответната кривина на техните ножове. В този случай разделителната способност остава почти същата като при късите прорези: в хоризонталната схема разделителната способност е ограничена главно от сферична аберация и остатъчна децентрираща кома и в много по-малка степен от аберации от трети ред за точки на прорези, които не лежат в равнината на симетрия.
Горните заключения са получени при предположението, че съотношението на апертурата на монохроматора и чувствителността на приемника са достатъчни, за да осигурят необходимото съотношение сигнал/шум. В много случаи обаче големината на шума ограничава възможностите за извършване на спектрални изследвания. От най-общите съображения следва, че осветеността на монохроматора и неговата разделителна способност трябва да са свързани. Сравнение на монохроматори. По този начин светлинният поток, преминаващ през монохроматора, е пропорционален на съотношението на апертурата на монохроматора и първата степен на честотната лента, на която са настроени прорезите. Ако всичкиТъй като потокът, излъчван от монохроматора, може да премине през диафрагмата на стандарта, тогава съотношението на апертурата на спектрометъра се определя просто от съотношението на апертурата на монохроматора, умножено по пропускливостта на стандарта. При атомно-абсорбционния анализ могат да се срещнат допълнителни ограничения поради ниската осветеност на лампите с кухи катоди в сравнение с осветеността на монохроматора. Минимална височина и ширина на източника. Ако са известни характеристиките на излъчване на лампите, както на фиг. 55 - 59 или в таблицата. 16 и осветеността на монохроматора, тогава с помощта на уравнения ( 208) или ( 212) можете да изчислите максималния светлинен поток за дадена честотна лента за всяка комбинация от лампа и монохроматор. В табл. Фигури 19 и 20 показват примери на светлинни потоци, падащи върху кюветата на флуориметъра, които са получени с помощта на монохроматори или филтри. Трябва да се направят две забележки. Както виждаме, това не зависи от ъгловата дисперсия на устройството и ширината на процепа, докато изходният светлинен поток, който се записва при използване на монохроматор, разбира се, трябва да зависи от ширината на входния процеп - разликата между съотношенията на апертурата на монохроматора и спектрографа се вижда веднага. Има някои специфични трудности при проектирането на кондензаторни системи на атомно-абсорбционни спектрофотометри. Сравнително лесно е да се осигури максимално използване на съотношението на апертурата на монохроматора. Тъй като източникът на светлина, например катодната кухина в CPC, има ограничен размер, при това условие колиматорът със сигурност ще бъде напълно запълнен със светлина. Тъй като във фотохимията е по-често да се използват вълнови числа, отколкото дължини на вълните, по-добре е честотната лента да се изрази по отношение на вълнови числа, а не по отношение на дължини на вълните. Следователно, от теоретична гледна точка, е желателно съотношението на апертурата на монохроматорите да се изрази във вълнови числа. Тези стойности служат като мяркаколичеството светлина, преминаващо през монохроматор (с процепи, съответстващи на честотна лента от 1 µm -) от непрекъснат източник, излъчващ единичен интензитет в интервала 1 µm 1 в единичен телесен ъгъл. Напрежението върху управляващата намотка на сервомотора Gutsr е пропорционално на променливата компонента на сигнала на приемника на DG (T i - Go) - / (A) 1F, O. I) е пропорционално на HJIKOCTII източник B (A) и съотношението на апертурата на монохроматора. Следователно, за да се запази точността на измерване в нормални граници, с увеличаване на скоростта на сканиране системната времеконстанта трябва да бъде значително намалена. Намаляването на времевата константа обаче води до влошаване на чувствителността на фотоволтаичното оборудване поради увеличаване на лентата на усилените честоти. Последното води до повишаване на нивото на шума и съответно до намаляване на съотношението сигнал/шум. Ако измереният светлинен поток в този случай е слаб, тогава увеличението на съотношението сигнал / шум може да се постигне чрез увеличаване на мощността на светлинния източник, който възбужда спектъра, съотношението на апертурата на монохроматора по протежение на потока или чрез увеличаване на ширината на прорезите. Схема на мопохроматор с da-фракционна решетка. Решетката разпръсква (разделя на спектър) радиация въз основа на явлението дифракция. MetTO върху гофрирани отразяващи (подобни на огледала) повърхности, а не върху прозрачни оптични материали. Свойствата на решетката, в сравнение с призмата, не се влияят толкова силно от дефекти в материала, от който е направена. В допълнение, дифракционните решетки могат да бъдат изработени под формата на копия (реплики) от внимателно изработени еталонни решетки, поради което тяхната цена значително намалява. Това дава възможност на практика да се използват реплики на големи дифракционни решетки за увеличаване на оптичната светимост на монохроматора.