SU591047A1 - Спектрометр дл аэрозолей - Google Patents

Description

(54) СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относитс  к оптическим устройствам дл  исследовани  рассе ни  света на малые углы и может .быть использовано в лазерных спектрометрах аэрозолей .

Известен аэрозольный спектрометр, содержащий камеру, щели дл  поступлени  анализируемой среды, источник оптического излучени , линзу, фотодетектор, пол ризаторы и поглотитель света 1.

Недостатком его  вл етс  пониженна  точность измерений.

Известен спектрометр аэрозолей, pai6oтающий на принципе регистрации рассе нного света под малыми углами 2.

Недостатком его  вл етс  повышенна  погрешность измерений, обусловленна  наличием паразитного фона рассе нного излучени .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  лазерный спек1рометр аэрозолей, использующий оптическое устройство дл  исследовани  рассе ни  света на малые углы 3.

Это устройство состоит из Не-Ne лазера , инжекционного сопла дл  ввода аэрозолей в лазерный луч, световой ловушки, фотоприемника, зеркала с отверстием, расположенного под углом 45° к главной оптической оси системы, линз и диафрагм.

Недостатком этого спектрометра  вл етс  отсутствие системы дл  эффективного устранени  паразитного рассе ни  на оптических элементах и стенках устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности измерений малых импульсов света, рассе нного на малые углы относительно главной оптической оси системы, путем исключени  фона паразитного рассе ни  на элементах оптической схемы.

Claims (3)

1. Это достигаетс  тем, что за устройством дл  разделени  светового пучка, прошедшего через измерительный объем, на основной и рассе нный установлена линза, в фокусе которой находитс  измерительный объем, формирующа  свет, рассе нный в измерительном объеме от паразитного рассе ни  на различных элементах оптической схемы, а за ней установлено не менее одного экрана, выполненного в виде прозрачной пластины с непрозрачным кругом по центру. Диаметр круга меньше диаметра пучка направленного излучени . Центральна  часть экранов предназначена дл  поглощени  паразитного рассе ни . Каждый из экранов находитс  в следующем интервале рассто ний от формирующей линзы: «, - {9,-1)ТГ-;) ( 9,-1)() рассто ние от /-го элемента,  вгде ui л ющегос  источником паразитного рассе ни , до формирующей линзы; параметр f-ro элемента системы, равный , / параметр устройства дл  разделени  светового пучка, рав„ d ныи -уг-; коэффициент, учитывающий рассе ние иа кра х экранов (найден экспериментально), равный 0,88-0,92; d - диаметр отверсти  в устройстве дл  разделени  светового пучка; D - максимальный диаметр светового пучка рассе нного света, падающий на устройство дл  разделени  светового пучка; F - фокусное рассто ние формирующей линзы. На чертеже приведена принципиальна  схема предлагаемого спектрометра. Спектрометр содержит Не-Ne дазер 1, линзы 2-5, диафрагмы 6 и 7, инжекционное сопло 8, устройство 9 дл  разделени  светового пучка, прошедщего через измерительный объем, на основной и рассе нный , световую ловущку 10, прозрачные пластикы с непрозрачным кругом в центре дл  задержани  паразитного рассе ни  и фотоэлектронный умножитель 14. Спектрометр работает следующим образом . Излучение Не-iNe лазера фокусируетс  линзой 2 на точечную диафрагму 6 (диаметром 40 мкм), отсекающую свет, рассе нный на элементах лазера, и попадает на линзу 3, фокусирующую его на измерительный объем, после которого световой пучок попадает в устройство дл  разделени  светового пучка на основной и рассе нный в направлении малых углов. Последний попадает на формирующую линзу 4, котора  преобразует свет, рассе нный на аэрозольной частице, в параллельный пучок , который проходит через систему стекл нных пластин 11-.13 с непрозрачным кругом в центре и фокусируетс  линзой 5 на вход фотоэлектронного умножител . Паразитный свет поглощаетс  пластинами II -13, .а основной лазерный луч через отверстие в устройстве 9 дл  разделени  светового пучка попадает в световую ловущку 10. В процессе работы со спектром вы влена его эффективность по ликвидации фона засветки от паразитного рассе ни , который был снижен до уровн  собственных шумов ФЭУ. Регистраци  импульсов рассе нного света, выполненна  с помощью спектрометра, позволила снизить нижний предел измер емых частиц до 0,09 мкм, а разрещающую спосо|бность увеличить до 12 Ad Формула изобретени  Спектрометр дл  аэрозолей, содержащий источник направленного излучени , систему фокусирующих линз и диафрагм, инжекционное сопло, устройство дл  разделени  светового пучка, прощедшего измерительный объем, на основной и рассе нный , световую ловущку, формирователь рассе нного потока лучей и фотоприемник, отличающийс  тем, что, с целью исключени  фона паразитного рассе ни , формирователь рассе нного потока лучей выполнен в виде формирующей линзы, в фокусе которой расположен измерительный объем, а за формирующей линзой в направлении распространени  рассе нного светоBQiro потока установлено не менее одного экрана, выполненного в виде прозрачной пластины с непрозрачным кругом по центру , диаметр которого меньще диаметра иу.чка направленного излучени , причем прозрачные пластины установлены в следующем интервале рассто ний от формирующей линзы: ( б,- 19,-1)/Г-Щ где ui - :рассто гние от г-го элемента,  вл ющегос  источником па.разитио по .рассе ни , до формирующей линзы; параметр t-ro элемента, равный 1 . параметр устройства дл  разде лени  светового пучка, равd ныи диаметр отверсти  в устройстве дл  разделени  светового пучка; максимальный диаметр светового пучка, падающий на устройство дл  разделени  светового пучка; фокусное рассто ние формирующей линзы. экспериментальный коэффициент, равный 0,88-0,92. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: , 1. Патент США № 3564263, кл. , 1973.
2. 2.Патент США № 3835.15, кл. 250-218, 1974.
3. 3.«Staub Reintalt Luft, V, 30, № 6, p. , 1970 (прототип). .-ff у|. ucHcbriii лазерный PaccefHHf ju cfsin apJ.sumнып сЗет лич