Основными частями спектрального прибора (рис. Ш.4а) являются: входная щель Б, освещаемая исследуемым излучением; объектив коллиматора Оь в фокальной плоскости которого расположена щель Б; диспергирующее устройство О, работающее в параллельных пучках лучей; фокусирующий объектив Ог, создающий в своей фокальной поверхности Р монохроматические изображения входной щели, совокупность которых и образует спектр. В качестве диспергирующего элемента используют, как правило, либо призмы, либо дифракционные решетки. Схема эмиссионного спектрометра представлена на рис. 111.46.[ ...]
Поэтому возникала необходимость в новых диспергирующих элементах. Фраунгофер предложил для этой цели дифракционную решетку. Спектр, даваемый дифракционной решеткой, возникает вследствие дифракции света, проходящего через систему очень тонких щелей, и последующей интерференции дифрагированных лучей в точке наблюдения. Последовательность линий в спектре, даваемом дифракционной решеткой, противоположна последовательности линий в спектре призмы. В современных спектральных приборах с высокой разрешающей способностью применяются главным образом отражательные дифракционные решетки с максимальным количеством штрихов (щелей) на 1 мм в интервале 2000—2400 [1].[ ...]
Отечественная промышленность выпускает целый ряд призменных и дифракционных спектральных приборов. К простейшим из них относятся стилоскопы и стилометры для визуального спектрального анализа, которые используют для экспресс-ана-лиза сталей и сплавов в заводских лабораториях металлургических заводов.[ ...]
Для более детальных анализов с использованием фотографических методов регистрации спектров (см. раздел 1.3) широкое распространение получили призменные спектрографы с кварцевой оптикой ИСП-28 и ИСП-30 (рабочая область спектра 200— 600 нм). Они позволяют различать спектральные линии, отстоящие друг от друга на расстоянии не менее 0,03 нм. Оптическая схема одного из наиболее популярных спектрографов для УФ-области спектра приведена на рис. III.5.[ ...]
Из дифракционных спектрографов чаще других применяют приборы с плоской решеткой и зеркальной фокусирующей оптикой. По такой схеме построены спектрографы ДФС-8 и ДФС-13. Они имеют сменные дифракционные решетки с 600 и 1200 штрих/мм и рабочую область спектра от 200 до 1000 нм [1, 5].[ ...]
Наиболее широко распространены фотоэлектрические спектрометры (полихроматоры, или квантометры) с фотоэлектрическим способом регистрации спектров. Эти приборы имеют на выходе щель, на которую последовательно выводят аналитические линии всех определяемых элементов, что ограничивает скорость анализа. Для одновременного определения содержания всех элементов в анализируемой пробе необходимо выделить из спектра соответствующее число линий разных элементов. Для этого в фокальной плоскости квантометра устанавливают соответствующее число выходных щелей.[ ...]
В первом отечественном квантометре ДФС-30 полихроматор снабжен 36-ю передвижными щелями, позволяющими одновременно выделять из спектра 36 спектральных линий. Прибор имеет рабочую область спектра 170—700 нм. В качестве диспергирующего элемента использована дифракционная решетка с 1200 или 1800 штрих/мм и радиусом кривизны 2 м. Входная щель, дифракционная решетка и выходные щели размещены по кругу Роуланда (диаметр круга равен радиусу кривизны решетки). Прибор позволяет выполнять анализы по 12 различным программам, причем число определяемых элементов по каждой из программ можно варьировать от 1 до 35. Для одновременного определения 10 элементов в одном образце требуется не более 2 мин [1].[ ...]
Работа измерительных схем квантометров основана на накоплении зарядов на конденсаторах (см. раздел 1.3). Система «выходная щель—ФЭУ—накопительный конденсатор» представляет собой отдельный спектрометрический канал. В современных установках для экспресс-анализа таких каналов может быть до 85.[ ...]
Преобразованные значения сигналов (например, пропорциональные обсолютным или относительным интенсивностям спектральных линий) или рассчитанные по ним значения концентраций определяемых элементов выводятся на принтер. Очевидно, что в последнем случае в память компьютера должны быть предварительно введены параметры градуировки, устанавливающие связь между значением аналитического сигнала и концентрацией определяемого элемента. Обычно эта связь устанавливается с помощью стандартных образцов состава (СО) [1].[ ...]
Рисунки к данной главе:
Ш.4а. Принципиальная оптическая схема спектрального прибора [3]. |
Ш.46. Схема однолучевого эмиссионного спектрометра [7] |
Общий вид эмиссионного спектрометра с индукционной плазмой OPTIMA 3000 фирмы Перкин-Элмер. 1 — источник высокочастотной плазмы; 2 — спектрометр; 3 — компьютер. |