Некоторые методы оптической спектроскопии

Затлардыӊ оптикалық характеристикаларын өлшеӱ усыллары

СФ-46 спектрофотометри дүзилиси ҳәм ислеӱ принципи

Спектрофотометр СФ-46 суйық ҳәм қатты затлардыӊ өткизиӱшеӊлик коэффициентин спектрдиӊ 190-1100 нм областында изертлеӱ ушын арналған. Өткизиӱшеӊликтиӊ спектраллық коэффициентин өлшеӱ диапазоны 1 ден 100% аралығында. Өткизиӱшеӊликти өлшеӱ абсолют қәтелиги 1%, ал стандарт аӱысыӱы 0,1% тен көп емес.
Спектрофотометр СФ-46 ныӊ ислеӱи тийкарына еки нур (изертлениӱши объект арқалы өткен ҳәм объектке түскен (ямаса стандарт үлги арқалы өткен) жақтылық ағымы қатнасын өлшеӱ принципи пайдаланылған.
1-сүӱретте спектрофотометр дүзилиси, ал 2-сүӱретте оптикалық схемасы көрсетилген.

1-сүӱрет. СФ-46 спектрофотометри принципиаллық дүзилиси

Нурланыӱ дерек (1 ямаса 1’) дан айналық конденсатор (2) ге түседе, ол нурды бурылыӱшы тегис айна (3) ке бағдарлайды, дерек сүӱрети монохроматордыӊ кириӱ саӊлағы (5) ке жақын жайласқан линза (4) тегислигинде алынады. Монохроматордыӊ кириӱ саӊлағынан өткен нурлар ийилген өзгермели адымлы ҳәм иймек штрихлы дифракциялық пәнжере (6) ға түседи. Пәнжере нурды тек спектрге диспергациялаӱ қәсийетине ийе болып қалмастан, оны фокуслайды. Өзгермели адымлы иймек сызықлы штрихлар ийилген пәнжере барлық спектраллық диапазонларда аберрациясын кемейтиӱ мүмкиншилигин береди. Дифракциялық нурлар дәстеси монохроматордыӊ кириӱ саӊлағы (5) тиӊ үстинде жайласқан шығыӱ саӊлағы (7) тегислигинде фокусленеди. Дифракциялық пәнжерени бурыӱ арқалы ҳәр қыйлы узынлықтағы толқынлар дәстелерин избе из шығыӱ саӊлағы (7) ҳәм линза (8) арқалы өтеди. Кювета бөлимине жеткен монохроматикалық нур жолына алма гезек стандар (салыстырыӱ) ҳәм изертлениӱши объектлер алып келинеди. Кюветалар арқалы өткен нурлар линза (9) арқалы өтип, бурыӱ айнасы (10) жәрдеминде фотоэлементлер (11 ямаса 12) жақтылық сезгир қатламларына түседи. Фотоэлементтиӊ анод шынжырына киритилген резистордағы электр сигналы фотокатодқа түсиӱши нурланыӱ ағысына пропорционал өзгереди. Күшейтиӱ коэффициенти бирге жақын болған турақлы ток күшейткиши микропроцессорлық система (МПС) кирисине жеткерип береди. Микропроцессорлық система оператор буйрығы бойынша U_Т (фотоэлементиӊ қараӊғылық тогине пропорционал), U₀ ҳәм U (үлги арқалы өткен ағысқа пропорционал) ларды өлшейди ҳәм еслеп қалады. Өлшеӱлерден кейин, МПС изертлениӱши үлгиниӊ өткизиӱшеӊлик коэффициентин төмендеги формула жәрдеминде есаплайды:

Үлгиниӊ оптикалық тығызлығын анықлаӱ режиминде МПС оптикалық тығызлықты төмендеги формула арқалы есаплайды:
D= - lgT
Өлшенген шамалар муғдарлары цифрлық фотометрикалық таблода жанады.

2-сүӱрет. Сф-46 спектрофотометри оптикалық схемасы. 1, 1'-нурланыӱ дереклери, 2-айна конденсатор, 3, 10-бурыӱ айналары, 4, 8, 9-линзалар, 5-кириӱ саӊлағы, 6-дифракциялық пәнжере, 7-шығыӱ саӊлағы, 11, 12-фотоэлементлер.

Спектрофотометрдиӊ кеӊ диапазонда ислеӱин тәмийинлеӱ ушын еки фотоэлемент, еки тутас спектр нурландырыӱшы дереклер қолланылады. Кварц шийшеден айнасы бар сурьма-цезийлик фотоэлемент 186 - 700 нм спектраллық областта, кислород-цезийлик фотоэлемент - 600 - 1100 нм интервалда қолланылады.

3-сүӱрет.

Спектрофотометр СФ-46 ныӊ сыртқы көриниси ҳәм элементлери 3-сүӱретте көрсетилген. Сүӱретте 13 – монохроматор, 14 - МПС, 15 - кювета бөлими, 16 – фотоқабыллағыш ҳәм күшейткиш камерасы, 17 – нурланыӱ дереги (стабилизаторы менен) камерасы ҳәм т.б. белгиленген. Монохроматордыӊ ийилген дифракциялық пәнжересин вертикал көшери әтирапында бурыӱ тутқасы 25 ҳәм пәнжере шағылыстырыӱшы толқын узынлығын көрсетиӱши айна 20 әспаб алдыӊғы панелине шығарылған. Дифракциялық пәндере бурылғанда, оныӊ менен бирге жақтылық жолына жақтылық шашыраӱын ҳәм жоқары тәртиптеги дифракцияны кесип таслаӱшы жақтылық фильтрлери киритиледи. Алмастырылыӱшы кириӱ ҳәм шығыӱ саӊлақлары бийиклиги 15 мм, ени 0,05; 0,15; 0,3; 0,5; 0,75 ҳәм 2,0 мм.

Спектрофотометрге ҳаӱа қурамындағы кислородтыӊ 190-200 нм спектраллық областта жақтылықтыӊ жутыӱы жоқары болғанлықтан, монохроматорды қурғақ азот пенен үрлеӱ механизми орнатылған.
Үскенеде 190-350 нм интервалда ислеӱ ушын дейтерий лампасы, 340-110 нм интервалда ислеӱ ушын накалы лампа жақтылық дереги сыпатында қолланылады. Деректи алмастырыӱ 340-350 нм интервалында 34 рычаги жәрдеминде әмелге асырылады.
Қатты денелердиӊ нурды абсолют өткизиӱшеӊлиги коэффициентин өлшеӱде үлгини нурға мүйеш жасап жайластырыӱ мүмкиншилигин бериӱши үлги устағышты (держатель) қолланыӱ мүмкин. Суйықлықларды изертлеӱ ушын суйықлық қатламы қалыӊлығы 2; 5; 10; 20; 40 ҳәм 50 мм болатуғын туӱрымүйешли кюветалар қолланылады.