A spektrális vonal félszélességének mérésére szolgáló módszer
EA Ershov-Pavlov és NI Chubrik
A birodalmi SSR Tudományos Akadémiájának fizikai intézetének rendje (71) A pályázó (54) A HALF RI HL1 MÉRÉSE MÓDSZERE
Spectral line funkció, vonal.
Ez a cél annak a ténynek köszönhető, hogy a spektrális vonal félszélességét az intenzitásából határozzuk meg, amelyet a spektrális intervallum szélességének két értékére rögzítünk a készülék kimenetén egy ismert hardverfunkcióval.
Van egy kétcsatornás monokromátor, t0, amelynek hardverfüggvénye f, mindkét csatornán megegyezik.
Meg kell határozni a vonal félszélességét a kontúr alakjával. A megvilágítás megoszlása a kimeneti rések síkjában
A monokromátor prp egyenes vonalú sugárzásának detektálására szolgáló 1b. Ábrán a két funkció konvolúciója határozza meg
F (x) =! f. (x) f n (x "x) a (x. (1) 20 értékkel)
Az Eo vonal teljes energiája inkoherens megvilágítás esetén
(2) ahol c az F (x) normalizált függvényhez E0 egyenlő,
A találmány tárgya spektroszkópiai terület, különösen a fűtött gázok és plazmák spektroszkópiai vizsgálata, és felhasználható atom- és ion spektrális vonalak paramétereinek meghatározására, plazma-diagnosztika.
Ismeretes egy eljárás a spektrális vonal (1) félszélességének meghatározására.
A legközelebbi technikai megoldás a spektrális vonal félszélességének meghatározására szolgáló módszer, amely a sugárzás intenzitásának rögzítésén alapul, vagyis annak áramkörét többcsatornás fotoelektromos rendszerrel rögzíti. A sugárzás intenzitását a vonal kontúr több pontján egyidejűleg meg kell szorozni a megfelelő számú csatornával, például a spektrális eszköz fókuszsíkjában egymáshoz közel álló sugárzási érzékelőkkel. Az így kapott vonal kontúr a félszélességének (2) meghatározására használható, azonban a mérés összetettségét megjegyezzük.
A találmány célja egyszerűsíteni a spektrális vonal félszélességének meghatározására szolgáló eljárást egy vagy kétcsatornás, közepes felbontású spektrális eszközök alkalmazásával, amelyeknek a készülék szélessége 2,
A b kimenet kimenetén rögzített vonali energia egyenlő
A b kimeneti résszélesség középpontjába eső vonal esetében az energia egy része kiömlése egyenlő lesz
A regisztrált energia frakciója az adott f és f, 1 függvényében a fél szélességük (a és N) függvénye és a b kimenet kimeneti frekvenciája, azaz:
E = Ep - (b + a) arctg! b + a - (b - a) arctg - - (In ((A7a) +)
+ (a + h)) - In ((A7)) 2+ (r (b))) (10)!
Átmenet a dimenzió nélküli mennyiségek helyettesítésével
Szélességének változtatásával a kilépő rés monokromátor mindkét csatornában â € "b, és b, â €" energiát megfelelően = w (a, L7, b (, b2) regisztrálni kell. (6)
E, tehát figyelembe véve, hogy az egyes csatornákban lévő jel arányos a detektált energiával, az a7, b és b2 mennyiségek ismeretében mindkét csatorna jelét tekintve meghatározható az A7.
Egy példa a stabilizált elektromos ív pozitív oszlopának atmoszferikus nyomáson kibocsátott atomspektrális vonalak félszélességének meghatározására. Nagynyomású elektromos ívek esetén a plazmában az elektron koncentrációja nagy, és a nehéz elemek atomvonalainak nagyobb része X 1 diszperziós karakterrel rendelkezik
fr â € "â €" (1 â €. "+ 1- (A- A €") rögzítésére sugárzás izpolzuyut monokromátor egy viszonylag széles belépő rés, egy hardver funkció, amely leírható az (x) (a
2 (8) ahol a jelentése. A készülék hangszerfüggvényének félszélessége megegyezik a bemeneti rés szélességével.
A regisztráláskor a monokrómátor kilépési résében lévő megvilágítási elosztóvezetékben lévő sugárzás ebben az esetben az
F (c) = arct19 - aga19) (9)) (és Ai, At "
E) - E () (p (a, Mi, b () és E2 - "Eo (p (a, A7, b2)
Az (5) bekezdésből következik
b = na, A7 = m, ahol i és m
25 Így a vonal regisztrált energiájának törtrésze az a, b és A7 mennyiségek adott arányára. ábrázolható formában
K = "- =" - (n + 1) arctg - "
E, m (n - 1) arctg - (In (m2 + (+ 1) 2)
Fn 2 -) és (m-1 (a-1)))) (13)
Az 1. ábrán. Az 1. ábra a K relatív érték (L vonal félszélességű és a műszeres paraméterek különböző arányok ivЂ „szélessége hardver funkció és a kilépő rés. A diagram és ismerete a és b lehet meghatározni m, megtalálása k együtthatót kísérletileg vagy az aránya jelek energia line regisztráció a kilépő rés a szűk és széles elég energiát, hogy töltse ki a regisztrációs vonal (hiányában egy adott területen a spektrum más vonalak), illetve a teljes energia által kapott kiszámítása és az abszolút majd megtalálja az A7-et (11).
A (6) és (13) egyenleteket figyelembe véve kiszámolhatjuk az energiák (jelek) arányát az n) - 1 és
n2 - 5 (két méretű kimeneti rés). Az 1. ábrán. A 2. ábra a kimutatott vonali energia arányát mutatja a kimeneti rés két értékére, m függvényében, a vizsgált esetre. A jelek arányának mérése a b kimeneti rés és a b2 értékek két értékére, m megtalálható, és tudva a meghatározhatja az A7 értéket. A fentieket a spektrális vonalak félszélességének mérésére szolgáló példa szemlélteti.
60 az arányossági együtthatókat kapjuk (u +!
E = EO - "((és + 1) arctgâ €"
"A A €" (és â € "1) ags1d â €" â € "â €" (A (m2 + (n + 1)) â € "r 2 â €" 1P (R2 + (u â € "1) -")) ((12. )!
1 856,7 nm-nél és Ar 1 811,5 nm-nél a légköri spektrumban, amelyet 200 A áramerősségű légköri nyomáson stabilizált ívben kapott. A mérésekben használt spektrométer bemeneti résének szélessége 0,2 pl,
0,2 mm (n = 1) és 1,0 mm (a = 5).
Az egyes térbeli övezetekben lévő intenzitásértékek meghatározásához bizonyos hőmérsékleten az inverz Abel transzformációt alkalmazzuk, a kiválasztott hőmérsékleti értékekhez egy intenzitás arányt találunk, és a vonalszélességük mentén.
A 3. és 4. ábra a nitrogénvezeték félszélességének (M 1
856,7 nm) és argon (Ar 1 811,5 nm). Itt is bemutatjuk a vonalak félszélességének kiszámítását Grimm Stark paraméterei alapján. A hőmérséklet-tartomány nagy részében a mért és a számított értékek kielégítően egyeznek. A módszer hibája nem haladja meg a
Optimális körülmények között.
Egy mérési eljárását a fél-szélessége a spektrális vonal révén eszközök egy spektrális felbontást hasonló a fél-szélessége a vonal alapuló kimutatására az emissziós intenzitást, a t l PCH és w shiysya, hogy annak érdekében, hogy egyszerűsítse a mérési fél-szélessége a spektrális LI10 SRI tekintettel határozzuk meg, hogy annak intenzitása, zaregistrirvannoy a műszer kimenetén a spektrális intervallum szélességének két értékére.
1 5 A vizsgálat során figyelembe vett információk forrásai
1. Nagibina IM és Prokofiev VK
Spektrumok és spektroszkópiai spektroszkópia. M.-L, "Mashgiz", 1963, p. 131.
2. Kiyohiko O. Kozo, A. Kagpo M. Kozuke About, Jap Journ, Arrl. Phys. 1971, 10, M 7, 886.
Összeállította: A. Smirnov
Tehred I. Zabolotnova
Corrector T. Trushkin
Ed. No. 517 Tiraya 729
VNIIPI a Szovjetunió Állami Bizottsága találmányok és felfedezések számára
113035, Moszkva, K-35, Raushskaya nab. d. 4/5
Zagorsk nyomda Uirlpografizdat Mosoblispolkoma
10 12 14 T V4 4