Оптическая схема полихроматора, назначение его отдельных частей.

Полихроматор представляет собой спектральный прибор, предназначенный для разложения в спектр падающего на его входную щель излучения и выделения из полученного спектра спектральных аналитических линий элементов с заранее выбранными длинами волн.

Оптическая схема представляет собой схему Пашена-Рунге, в которой водная щель, вогнутая дифракционная решётка и выходные щели установлены на круге Роуланда (диаметр 1м). Излучение от источника возбуждения спектра осветительной системой (трёхлинзовый конденсор) направляется через входную щель на дифракционную решётку. Вогнутая дифракционная решётка с радиусом кривизны 1 м разлагает излучение в спектр, фокусируя его по дуге круга Роуланда на вторичные щели.

На фокальной поверхности расположены выходные щели, выделяющие из спектра участки с определёнными длинами волн.

За выходными щелями помещены плоские или сферические зеркала, которые отклоняют излучение и фокусируют его на фотокатоды ФЭУ.

Полихроматор состоит из корпуса, на котором крепится чугунная платформа с оптическими узлами и кожкха.

Кожух и корпус покрыты внутри слоем теплоизолирующего материала для уменьшения влияния изменения температуры на положение спектра относительно выходных щелей.

λ₂

λ₁

2

N

1

ARL-3460

Схема полихроматора так же представляет собой схему Пашена-Рунге. Полихроматор установлен в изолированный термостабилизированный корпус, температура (38⁰С) в котором поддерживается нагревательным устройством.

Воздух поглощает ультрафиолет, для устранения этого эффекта спектрометр помещают в вакуумную камеру.

Зависимость интенсивности спектральных линий от числа атомов в облаке разряда.

Интенсивность спектральной линии прямо пропорциональна числу атомов данного элемента в светящемся паре. Чем больше это число, тем спектральная линия интенсивнее.

Однако экспериментальная кривая зависимости величины Lg I от Lg C показывает, что по мере увеличения концентрации рост интенсивности замедляется. Это объясняется тем, что в светящемся облаке свет не только излучается, но и поглощается; причём поглощение тем больше, чем выше концентрация. Это явление называется самопоглощением спектральных линий.

В результате самопоглощения излучения в газовом объёме дальнейшее увеличение концентрации данного элемента в пробе не приводит к заметному увеличению интенсивности линии, его спектра, - интенсивность спектральной линии как бы насыщается.

Процессом поглощения света объясняется также и другое явление – самообращение спектральных линий, которое проявляется в виде уменьшения интенсивности в середине линии. При больших концентрациях ослабление середины линии становится иногда настолько сильным, что линия кажется раздвоенной. Поглощение света в центральной зоне светящегося облака пара (более горячей зоне) компенсируется излучением в этой же зоне, в результате чего имеет место лишь замедление роста интенсивности линии с концентрацией (самопоглощение). Поглощение света в периферийной зоне светящегося пара не компенсируется излучением, так как температура в ней низка и возбуждённых атомов, способных излучать мало. В периферической, более холодной, зоне излучение, соответствующее центру линий, поглощается сильнее, чем излучение, чем излучение, соответствующее крайним участкам линии. Поэтому центр спектральной линии ослабляется. Ослабление интенсивности в центре линии тем сильнее, чем больше концентрация элемента.