1.2. Описание установки

Для исследования оптического поглощения в работе используется универсальный спектрометр SPECOL-11, позволяющий проводить исследование пропускания, отражения, флуоресценции и ряда других процессов. Прибор оснащен микропроцессором для автоматизации измерений.

Оптическая схема установки изображена на рис. 1.4. Источником оптического излучения служит галогенная лампа 1, испускающая свет в широком диапазоне длин волн. Для получения монохроматического излучения используется решеточный монохроматор 2. Излучение из выходной щели монохроматора через набор сменных диафрагм 3, предназначенных для ограничения апертуры пучка, фокусируется линзой 4 через каретку для образцов 5 и фильтр 6 на один из сменных вакуумных фотоэлементов 7.

Рис. 1.4. Оптическая схема установки для измерения спектров пропускания

Каретка с образцами имеет два фиксированных положения: в одной позиции в пучок лучей вводится эталон (Э), в другой – исследуемый образец (О). В качестве эталона при измерении пропускания применяется окно в непрозрачном для света материале такой же площади, как и отверстие держателя образца. Таким образом, в положении «эталон» сигнал с нагрузки фотоэлемента пропорционален интенсивности падающего на образец света, а в положении «образец» – интенсивности излучения, прошедшего через образец. Введение образца или эталона в пучок света осуществляется вручную горизонтальным перемещением каретки.

Спектральный диапазон работы прибора – 340...850 нм – обеспечивается двумя фотоэлементами, чувствительными в синей (340…620 нм) или в красной (620…850 нм) областях спектра. Включение фотоэлементов производится перемещением штока в направлении стрелок соответствующего цвета. Установка длины волны осуществляется вращением барабана длин волн, цена деления которого составляет 1 нм. Фильтры из цветного оптического стекла 6 служат для срезания нерабочих порядков дифракции дифракционной решетки монохроматора.

Электрическая часть прибора состоит из стабилизированного блока питания галогенной лампы, схемы питания фотоэлементов и автоматизированной схемы обработки сигналов с микропроцессором. Для повышения чувствительности спектрометра вместо фотоэлементов к прибору может быть подключен фотоэлектронный умножитель, питание которого осуществляется от дополнительного высоковольтного блока питания.

Вывод данных осуществляется четырехразрядным цифровым индикатором на передней панели справа. Под индикатором расположены две группы клавиш: «Режим измерения» (шесть кнопок слева) и «Ввод данных». Кнопки группы «Режим измерения» служат для выбора исследуемого параметра: «Т» – коэффициента пропускания, «Е» – экстинкции и т. д. Одновременно может быть измерен только один параметр. Для сигнализации о выбранном режиме служат светодиоды над соответствующей кнопкой. В лабораторной работе из этой группы клавиш используется только кнопка «Т».

Группа клавиш «Ввод данных» используется для ввода параметров обработки результатов измерений и других информационных сигналов для микропроцессора. Функции этих кнопок зависят от выбранного режима работы. В режиме «Т» нажатие кнопки «R» (опорный сигнал) вызывает автоматическое изменение коэффициента усиления до получения коэффициента пропускания 100 %, после чего на индикаторе появляется показание «100.0». Другие кнопки в работе использовать не нужно.

Слева под кареткой с образцом находится поворотная рукоятка, положения которой обозначены следующими символами: – включен фильтр для подавления рассеянного света в диапазоне 340...390 нм; – неослабленный пучок лучей; – ослабленный пучок лучей.