рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основные разделы дисциплины Часть 1. Оптико-электронные приборы, их классификация

Основные разделы дисциплины Часть 1. Оптико-электронные приборы, их классификация - раздел Приборостроение, Основные Разделы Дисциплины   Часть 1. Оптико-Электрон...

Основные разделы дисциплины

 

Часть 1. Оптико-электронные приборы, их классификация

1.1. Классификация оптико-электронных приборов (ОЭП)

1.2. Сведения из оптики

1.2.1. Явления, лежащие в основе работы ЭОП

1.2.2. Гомо- и гетеропереходы

1.2.3. Люминесценция полупроводников

1.2.4. Основные энергетические и световые характеристики излучения

1.3. Источники излучения

1.3.1. Светоизлучающие диоды

1.3.2. Лазерные диоды

1.3.3. Характеристики источников излучения

Часть 2. Структурные схемы ОЭП

2.1. Обобщенная структурная схема ОЭП

2.2. Структурные схемы и методы измерений

2.3. Чувствительность приборов

2.4 Статистические параметры сигналов в ОЭП

2.5 Оптические шумы и помехи

2.6. Шумы электронных устройств

Часть 3. Модуляция светового потока

Часть 4. Применение оптико-электронных приборов

Часть 5. Спектральные приборы


Часть 1. Оптико-электронные приборы, их классификация

 

Оптико-электронными называются приборы, в которых обработка информации, содержащаяся в потоке излучения, сопровождается преобразованием лучистой энергии в электрическую. Благодаря этому образуется единый оптико-электронный тракт обработки информации.

Оптико-электронные приборы представляют собой обширную группу устройств, основанных на самых современных методах преобразования лучистой энергии в электрическую, использовании новых квантовых источников излучения и последних достижениях микроэлектроники. Они позволяют получать самую разнообразную информацию о множестве различных объектов.

С помощью ОЭП собирается информация о строении и составе вещества, о положении и перемещении объекта в пространстве, а также о других свойствах объекта. Они значительно расширили пределы использования лучистой энергии. Благодаря высокой чувствительности, малой инерционности, разнообразию конструктивных форм и методов измерений, оптико-электронные приборы сделали возможным применение лучистой энергии для автоматизации производственных процессов, создания новой автоматической контрольно-измерительной аппаратуры и проведения новых видов научных исследований.

Созданная и используемая в промышленности оптико-электронная аппаратура способствует повышению качества продукции и эффективности производства.

Расширение производства и применения оптико-электронных приборов вызвало необходимость подготовки специалистов, деятельность которых связана с обработкой оптической информации в электронных устройствах.

Классификация оптико-электронных приборов (ОЭП)

 

Оптико-электронные приборы очень разнообразны по устройству, принципу действия и применению. Развитие оптико-электронных приборов приводит к появлению новых устройств и возможности новых применений. Существует ряд основных признаков, которые используются для классификации оптико-электронных приборов.

Одним из основных признаков классификации может служить используемая область спектра: ультрафиолетовая (1—380 нм), видимая (380—780 нм) и инфракрасная (780 нм — 1 мм).

Ширина интервала длин волн, где прибор обладает заданной чувствительностью, позволяет подразделить приборы на спектральные и интегральные. Спектральные приборы разлагают исследуемое излучение в спектр, фиксируют положение отдельных его участков и измеряют интенсивность того или иного участка спектра. Действие интегральных приборов основано на использовании неразложенного в спектр излучения.

Способ использования информации определяет, является ли прибор автоматиче­ским, где действия человека по использованию информации либо полностью устранены, либо значительно облегчены и упрощены, или индикационным, где прибор выдает ин­формацию, а решение о действиях при данной информации возлагается на человека.

В зависимости от используемого источника излучения ОЭП подразделяются на две группы:

· Группа активных, в которых используется искусственный источник излучения;

· Группа пассивных, воспринимающее собственное излучение объекта либо отраженное излучение естественных источников (Солнца).

Такое деление приборов оказалось наиболее подходящим для приборов специального назначения.

Основные признаки классификации не являются единственными. Приборы, напри­мер, могут быть подразделены по характеру выполняемых функций на информационные, измерительные и следящие. Информационные приборы преобразуют с максимальной точностью все детали излучающего объекта и фона в электрический сигнал, по которому восстанавливается видимое изображение или исследуются характеристики излучения. Измерительные приборы предназначаются для измерения только некоторых характери­стик объектов при отображении их в воспринимаемом прибором излучении (размеров, прозрачности, скорости и т. д.). С помощью приборов следящей группы осуществляются автоматическое регулирование технологических процессов и автоматическое сопровож­дение излучающих объектов. Для них характерно наличие исполнительных устройств, с помощью которых производятся действия, соответствующие полученной информации.

Классификация оптоэлектронных приборов по выполняемым функциям приведена в табл.1.

Часто существенной оказывается классификация по используемому в приборе яв­лению, сопутствующему распространению лучистого потока в различных средах: прелом­лению, поглощению, отражению, интерференции, люминесценции, поляризации. В таких случаях приборы называют соответственно интерференционными, люминесцентными, поляризационными и др.

 

Таблица 1.

    Фотоприемники Фоторезистор Фотодиод (солнечная батарея) Фототранзистор Лавинный фотодиод Фотоэлемент Фотоумножитель
    Излучатели света Светодиод Полупроводниковый лазер Газовый лазер Твердотельный лазер Лазер на красителе
  Оптические волноводы Волоконно-оптический Пленочный Волноводная линза
  Оптическая память Устройства на основе: фотопленки Фотохромных материалов Термопластиков Аморфных полупроводников
  Функциональные приборы Преобразователь некогерентного излучения в когерентное оптический бистабильный элемент оптический вентиль Оптрон
Интегральные схемы Оптические ИС Оптоэлектронные ИС
  Модуляторы света и отклоняющие системы Система зеркал Электрооптические модуляторы магнитооптические модуляторы акустооптические модуляторы Волоконно-оптические разветвители и фильтры
    Дисплеи Светодиодный Электролюминесцентный Фосфорисцентный Жидкокристалический Плазменный

 

Кроме основной классификации, подразделяющей все оптико-электронные прибо­ры на определенные группы, существуют частные классификации в пределах каждой группы. Разветвленную классификацию имеют, например, спектральные приборы. Очень обширна классификация каждой группы приборов, подразделенных по используемой об­ласти спектра.

Деление приборов по каким-либо основным признакам не исключает того, что оп­ределенная по одному признаку группа приборов может, в свою очередь, подразделяться по другим основным признакам. Спектральные приборы могут быть автоматическими и индикационными, активными и пассивными.

Частные классификации различных групп рассматриваются при изучений прибо­ров.

Требования, предъявляемые к приборам различных групп, могут сильно отличаться в зависимости от назначения и вида приборов. Насколько разнообразны оптико-электронные приборы, настолько и различна формулировка этих требований. При класси­фикации по основным признакам следует учитывать только общие для данной группы требования, соответствующие выполняемым функциям.

Выше отмечено, что информационные приборы должны обеспечить наиболее точ­ное воспроизведение всех деталей объекта. Подобным же образом от измерительных при­боров требуется наибольшая точность измерений, а от следящих — точность сопровожде­ния цели.

Основные достоинства оптоэлектронных приборов (ОЭП) обусловлены особенностями электромагнитных волн оптического диапазона, а так же свойствами фотона, как носителя информации. Они проявляются в следующем:

1. Высокая частота оптических колебаний ( в 103 – 105 раз больше чем в радиодиапазоне, что позволяет значительно увеличить пропускную способность систем связи).

2. Тонкая фокусировка. Теоретически допускается возможность фокусировки в точку с размерами »l/2. Эта величина определяет плотность записи оптической информации 109-1010 бит/см2.

3. Направленность. Угловая расходимость оптического пучка составляет величину , где А- поперечный размер излучателя.

4. Отсутствие электрической связи между отдельными узлами и блоками устройства, благодаря электрической нейтральности фотонов, как носителей оптической информации.

5. однонаправленность потока информации и отсутствие обратной связи между передатчиком и приемником.

6. Визуализация. Преобразование электрических сигналов в визуальную форму, удобную для восприятия.

7. Фоточувствительность. Это свойство ОЭП дает возможность преобразовывать оптические сигналы в электрические, а также оптические сигналы различных областей спектра в видимый диапазон (ультрафиолетовое и инфракрасное излучения).

8. Пространственная модуляция. Возможность модулировать поток фотона не только во времени, но и в пространстве. Что позволяет производить параллельную обработку информации.

Наряду с рассмотренными достоинствами оптоэлектронные приборы имеют и недостатки:

1. Низкий кпд. На сегодняшний день кпд эоп не превышает 10 – 20% (за исключением лазеров, их КПД составляет 70%). А в сложных ОЭ системах, где происходит многократное преобразование оптического и электрического сигналов, кпд падает до 1%.

2. Гибридность. В сложных ОЭ системах, где приборы изготовлены из большого числа разнородных материалов, присутствуют потери из-за поглощения и рассеивания на границах раздела оптических сред. Это приводит к дополнительному падению КПД.

3. Необходимость точной настройки оптических элементов, их подверженность механическим и тепловым воздействиям обуславливают сложность производства и большую стоимость изделий.

4. Деградация ОЭП. При воздействии внешних факторов и при длительной эксплуатации происходит ухудшение параметров и эффективности прибора, что ведет к необратимому нарушению оптических свойств.

Сведения из оптики

 

Явления, лежащие в основе работы ЭОП

Как известно из курса физики свет имеет двойственную природу: лучевую и волновую. Согласно лучевой теории свет - это поток частиц (фотонов),… Волновая теория доказывает, что все свойства света совпадают со свойствами… В настоящее время для передачи по оптическому волокну используют волны длиной от 0, 85 мкм и выше, т.е. ВОСП работает…

Гомо- и гетеропереходы

гомопереход – эт о р-п-переход, образованный изменением концентрации примеси в одном полупроводниковом материале. Энергетические диаграммы… Уровни Ферми в р- и n-областях в отличие располагаются на разной высоте, так что интервал между ними равен q|U|, т.е.…

Люминесценция полупроводников

Люминесценцией называют электромагнитное нетепловое излучение, обладающее длительностью, значительно превышающей период световых колебаний. Для возникновения люминесценции в полупроводнике атомы полупроводника должны… При люминесценции акты поглощения энергии полупроводником и излучения квантов света разделены во времени (а может…

Основные энергетические и световые характеристики излучения

Потоком излучения (мощностью излучения, лучистым потоком) называется количество излучаемой, поглощаемой или переносимой в единицу времени энергии: … , где Q – энергия излучения, Дж.

Источники излучения

В современных ОЭП применяются в основном полупроводниковые источники излучения, работающие на р-п-переходах, и лазеры. При относительно небольшой мощности лазера с его помощью могут быть получены… Особое место занимают лазеры в системах связи. Лазерные системы связи по их назначению и условиям работы могут быть…

Светоизлучающие диоды

Благодаря своей простоте и низкой стоимости, светодиоды распространены значительно но шире, чем лазерные диоды. Принцип работы светодиода основан на излучательной рекомбинации носителей… Длина волны излучения l, (мкм) связана с шириной запрещенной зоны активного слоя Еq (эВ) законом сохранения энергии А=…

Лазерные диоды

Два главных конструктивных отличия есть у лазерного диода по сравнению со светодиодом. Первое, лазерный диод имеет встроенный оптический резонатор.… Зависимость мощности излучения от тока накачки описывается ватт-амперной…  

Характеристики источников излучения

Также важными характеристиками источников излучения являются: быстродействие источника излучения; деградация и время наработки на отказ. Быстродействие источника излучения. Экспериментально измеряемым параметром,… Деградация и время наработки на отказ. По мере эксплуатации оптического передатчика его характеристики постепенно…

Часть 2. Структурные схемы ОЭП

 

Обобщенная структурная схема ОЭП

 

Структурная схема показывает основные узлы (блоки) устройства и связи между ними.

Структурная схема, содержащая узлы, наиболее типичные для многих оптико- электронных устройств, называется обобщенной (рис. 22).

 

Рис. 22. Обобщенная структурная схема оптико-электронного прибора

 

Основными частями ОЭП являются:

источник излучения; приемник лучистой энергии; усилитель (усилительно-фильтрующее устройство); система автоматизации; регистрирующее устройство.

1. Источник излучения создает необходимый для работы прибора лучистый поток. Он может быть естественным или искусственным.

2. Оптическая система собирает необходимый для работы прибора лучистый поток, формирует изображение. Оптическая система может содержать устройства, служащие для анализа изображения и для модуляции лучистого потока. Оптический анализатор позволяет установить определенные свойства изображения. Оптический модулятор предназначен для периодического или импульсного изменения величины потока, достигающего приемника излучения

3. Объект измерения представляет собой какой-либо предмет или среду, о свойствах и параметрах которых необходимо получить информацию. Объектом измерения может быть и сам источник излучения. Электромагнитное излучение, взаимодействуя с объектом измерения, претерпевает изменения, несущие в себе необходимую информацию.

4. Приемник лучистой энергии служит для преобразования электромагнитной энергии оптического диапазона в электрическую энергию. Имеются фотоприемники, фототок которых зависит не только от величины потока, но и от положения изображения на его светочувствительной поверхности. Такие фотоприемники называются позиционно чувствительными.

5. Усилитель увеличивает мощность полезного сигнала, действующего на его входе, и одновременно выполняет функции амплитудно-частотного фильтра. Усилитель используется также для подавления помех.

6. Система автоматизации прибора повышает его производительность и стабильность. Система автоматизации ускоряет процесс получения результатов.

7. Регистрирующие устройства предназначены для отображения результатов измерения.

Оптико-электронные приборы: определение, обобщенные схемы и методы работы

Структура многих современных ОЭП включает большое число различных по своей физической природе и принципу действия звеньев — аналоговых и цифровых преобразований электрических сигналов, микропроцессоров, механических и электромагнитных узлов и др. Поэтому ОЭП часто называют оптико-электронными системами (ОЭС).

Действие ОЭП основано на приеме и преобразовании электромагнитного излучения в различных диапазонах оптической области спектра, т. е. в ультрафиолетовой (УФ), видимой и инфракрасной (ИК) частях его. Источник излучения естественного или искусственного происхождения создает материальный носитель полезной информации – поток излучения.

Этим источником может быть сам исследуемый объект. Часто источник излучения дополняется передающей оптической системой, которая направляет поток на исследуемый объект или непосредственно в приемную оптическую систему (если наблюдается сам источник).

Приемная оптическая система собирает поток, излучаемый наблюдаемым объектом или отраженный от него, формирует этот поток и направляет его на приемник излучения.

Приемник превращает сигнал, переносимый потоком излучения (оптический сигнал), в электрический.

Источник излучения (с передающей оптической системой), приемная оптическая система, приемник излучения, а иногда и первые звенья следующего за приемником электронного тракта образуют систему первичной обработки информации ОЭП. Назначением ее является получение сигнала (информации) от наблюдаемого или исследуемого объекта в виде, удобном для дальнейшей обработки или использования

Выходной блок формирует сигнал, по своим параметрам удовлетворяющий требованиям получателя информации.

Во всем оптико-электронном тракте приборов наряду с полезной информацией присутствуют помехи (фоны). Во многих случаях сигнал оказывается настолько малым по срав­нению с уровнем помех, что нормальное функционирование приборов возможно лишь при специальных методах обработки информации, которые позволяют наилучшим обра­зом выделить сигнал и ослабить влияние помех. Такие методы обработки называют опти­мальными. Для определения оптимальных параметров прибора надо знать характеристики сигналов и помех, приведенные ко входу системы, требуемый закон преобразования полезного сигнала и допустимые значения искажений в выходном сигнале.

При активном методе работы исследуемый или наблюдаемый объект облучается источником электромагнитных волн, параметрами и характеристиками которого может управлять оператор, проводящий исследование и наблюдение. При этом наилучшим образом удается согласовать параметры источника (передающей системы), объекта, среды распространения излучения и приемной системы. Это очень часто позволяет решить задачу помехозащищенности ОЭП, например, достаточно эффективно отделить полезный сигнал от сигнала помехи.

При реализации активного метода необходимо иметь специальный источник, который иногда бывает очень сложным, громоздким и потребляет большую мощность.

При пассивном методе работы используется собственное излучение наблюдаемого объекта, которое принимает ОЭП, а часто и отраженное от объекта излучение, создаваемое внешним источником естественного происхождения, например, Солнцем. Для повышения помехозащищенности здесь приходится особенно тщательно следить за оптимальным соотношением между параметрами ОЭП, объекта и среды распространения излучения.

Иногда искусственный или естественный источник облучает не один, а ряд объектов. Как правило, ОЭП Должен выделить поток, отраженный от одного из них, причем часто параметрами излучения, облучающего объекты, управлять нельзя (например, в случае использования естественной освещенности). Такой метод работы обычно называют полуактивным.

 

 

Структурные схемы и методы измерений

 

Обобщенная структурная схема ОЭП позволяет установить назначение отдельных его узлов, однако она не отражает связи структуры прибора с методами измерений.

Виды измерений

Методы амплитудных измерений, Приборы с одним оптическим каналом

Рис. 23. Структурная схема одноканального прибора: 1 – источник излучения; 2 – исследуемый образец; 3 – приемник; 4 – усилитель; 5 – индикатор

Методы амплитудных измерений, Приборы с двумя оптическими каналами

  Рис. 25. Структурная схема двухканального прибора: I , II – эталонный и измерительный каналы;

Автоматизация измерений

На рис.6 показан способ автоматизации отсчетов. Выходное напряжение усилителя приложено к управляющей обмотке реверсивного двигателя. При… Рис. 27. Структурная схема двухканального прибора с поочередным сопоставлением потоков: 1 – источник излучения; 2 –…

Применение частотных измерений

Рис. 29. Схема интерференционного прибора: 1 – источник излучения; 2 – полупрозрачная пластина;

Применение фазовых измерений

Рис. 31. Схема светодальномера: а – структура устройства; б – графики…

Чувствительность приборов

Чувствительностью называют способность прибора реагировать на изменение входной величины. Чувствительность определяется отношением приращения выходной величины к… Если X – входная величина, а Y – выходная, то чувствительность определяется следующим образом:

Статистические параметры сигналов в ОЭП

Случайные величины постоянно действуют во всех частях прибора и играют существенную роль при их обработке. Явления называются случайными, если при многокраном воспроизведении одного и… Наличие случайностей в результатах не означает отсутствие определенных закономерностей.

Среднее значение случайной функции

Первой характеристикой случайной функции является ее среднее значение (математическое ожидание). Определение среднего значения случайной функции может быть произведено двумя… - усреднением по совокупности реализаций;

Дисперсия случайной функции

 

Дисперсией случайной функции называется среднее значение квадрата отклонения случайной величины от ее среднего значения

Функция корреляции

Третьей усредняющей величиной, характеризующей случайные функции, является функция корреляции. Функция корреляции определяется как среднее значение произведения двух…

Спектр случайного процесса

Мощность шума, приходящаяся на частотный интервал 1 Гц, называется спектральной плотностью мощности шумов:

Оптические шумы и помехи

Лучистый поток представляет собой среднее значение хаотически изменяющейся мощности, переносимой электромагнитными волнами. При отсутствии специально созданного информационного потока, между… Поскольку этот процесс является стационарным случайным процессом, можно оценить действующее значение шумовых колебаний…

Шумы электронных устройств

 

Шумы электронных устройств (тепловые шумы)

Тепловой шум порождается хаотическим тепловым движением электронов в проводниках, и его величина зависит от температуры тела. Если активное сопротивление участка электрической цепи равно R, то… .

Шумы электронных устройств (дробовые шумы)

В отличие от теплового шума, зависящего от температуры, дробовой шум определяется величиной тока в рассматриваемой цепи. Название дробовой шум связано с представлением о том, что электроны достигают… Для вакуумного диода и фотоэлемента, квадрат действующего значения шумового тока:

Шумы электронных устройств (избыточные шумы в ПП)

В полупроводниках действуют тепловые и дробовые шумы, величина которых определена ранее. Отличительной особенностью шумов в полупроводниках является неравномерная… Точной связи величины избыточных шумов с параметрами полупроводника не установлено. Экспериментально найден характер…

Часть 3. Модуляция светового потока

Модуляцией излучения называется процесс изменения характеристик излучения для получения информации. Модуляция придает параметрам излучения временную… Устройства, с помощью которых производят модуляцию называются модуляторами.… - величина лучистого потока;

Амплитудная модуляция

  .  

Частотная модуляция

Рис. 38. Частотно модулированное колебание  

Модуляция плоскости поляризации

Поворот плоскости поляризации при распространении волны в некоторых веществах можно использовать для получения информации о свойствах этих веществ.…  

Модуляция направления распространения

Если периодическое изменение направления распространения излучения производится с целью обзора пространства то оно называется сканированием.…  

Спектры модулированных колебаний

 

Механические модуляторы

Модулятор часто выполняют в виде вращающегося диска. Обычно используют либо диск с отверстиями, либо диск с нанесенными на него черными секторами.… Рис. 43. Модулирующий диск: а – растр диска; б – расположение диска:

Часть 4. Применение оптико-электронных приборов

 

Флуориметры

Рис. 46. Принципиальная оптическая схема и блоки спектроколоритметра типа… Имеется ряд фотометров, которые измеряют параметры излучения исследуемых объектов, получаемого в результате…

Нефелометры

Возможны два способа измерения концентрации: - по ослаблению проходящего потока; - по интенсивности рассеянного потока.

Рефрактометры

В рефрактометрах применяют: - Дифференциальный гониометрический метод измерения показателя преломления,… - Метод, использующий явление полного внутреннего отражения на границе двух сред;

Рефрактометры

 

Рис. 49. Упрощенная схема рефрактометра АР-1-В

 

Поляриметры

  , где l – толщина слоя раствора; C – концентрация; b0 – удельное вращение плоскости поляризации

Часть 5. Спектральные приборы

Спектральные приборы – измерительные системы, предназначенные для исследования излучения естественных и искусственных объектов. Излучение… Взаимодействие со средой проявляется в поглощении излучения, рассеянии,… Исследование перечисленных оптических свойств среды является первой задачей.

Классификация спектральных приборов

Имеются следующие типы спектральных приборов:

Спектроскоп

Спектроскоп – прибор для визуального наблюдения спектра. Имеет шкалу для грубого определения длин волн. Применяется для качественного анализа в металлургии, биологии, медицине.

Стилоскоп

Стилоскоп – разновидность спектроскопа. Обладает довольно большой разрешающей способностью, до 20 000. Применяется для приближенного определения содержания различных элементов в сталях и сплавах.

Спектрограф

Спектрограф – прибор для фотографической регистрации спектра. Применяется для точного эмиссионного анализа.

Стилометр

Стилометр – прибор с фотоэлектрической регистрацией. Отличается от стилоскопа способом регистрации и тем, что снабжен приспособлением для сравнения для сравнения яркостей аналитических линий. Применяется для количественного анализа.

Спектрометр

Спектрометр – прибор с фотоэлектрической регистрацией для всех видов анализа. Снабжен устройством для количественного определения распределения энергии в спектре.

Спектрофотометр

Спектрофотометр – прибор с фотоэлектрической фоторегистрацией. Предназначен для исследования спектров поглощения и отражения. Измеряет отношение или логарифм отношения поглощенного и падающего потоков.

Квантометр и полихроматор

Квантометр и полихроматор – прибор приборы с фотоэлектрической регистрацией. Являются многоканальными приборами и одновременно регистрируют несколько участков спектра. Каждый из участков выделяется своей выходной щелью, число которых может доходить до 80. Служат для количественного анализа.

Приборы с селективной модуляцией света

Приборы с селективной модуляцией света – приборы с фотоэлектрической регистрацией, в которых используются интерференционные явления, возникающие при изменении сдвига фаз когерентных пучков света.

 

Принципиальная схема спектрального прибора

Первая группа задач, которую должен решать спектрометр – исследование оптических свойств веществ и материалов (поглощение, отражение, дисперсия). Спектрометр должен иметь источник излучения со сплошным спектром.

На исследуемый объект падает поток от источника, и проводятся измерения спектрального состава потока прошедшего через объект, или отраженного от него.

 

Рис. 53. Принципиальная схема спектрального прибора

 

Практически применяются три вида получаемой информации:

1. Показания регистрирующего устройства пропорциональны потоку после исследуемого образца. Такая регистрация удобна в том случае, если поток, падающий на объект, практически постоянен.

2. Показания регистрирующего устройства пропорциональны разности падающего на объект и полученного от объекта потоков. Такая регистрация применяется для измерения малых различий в указанных потоках. Приборы, работающие по такому методу, называются дифференциальными спектрометрами.

3. Регистрирующее устройство выдает отношение исследуемого и падающего на объект потоков. В этом случае ординаты записи нормированы в единицах падающего на объект потока, а так как нахождение отношения двух потоков есть фотометрирование, приборы называются спктрофотометрами.

Если в регистрирующую часть спектрофотометра ввести логарифмическое устройство, то при измерении пропускания будет получена оптическая плотность:

.

Все многообразие схем спектральных приборов можно свести к небольшому числу структурных схем, в которых присутствует ряд основных функциональных элементов.

Далее показана схема одноканального прибора с модуляцией потока (а). В другом варианте одноканального прибора (б) используется попеременная установка образца и эталона.

 

Рис. 54. Вариант построения спектрального прибора: а) одноканальный с модуляцией потока; б) одноканальный со сменой образца и эталона; И – источник излучения; М – модулятор; О – образец; СФ – селективный фильтр; П – приемник;

У – усилитель; Р – регистрирующее устройство

 

Рис. 55. Вариант построения спектрального прибора: а) одноканальный с модуляцией потока; б). Одноканальный со сменой образца и эталона;

И – источник излучения; М – модулятор; О – образец; СФ – селективный фильтр; П – приемник; У – усилитель; Р – регистрирующее устройство

 

Рис. 56. Принципиальные схемы спектральных приборов – дифракционный:

1 – источник излучения; 2 – зеркало; 3 – исследуемый образец; 4 – входная щель;

5 – входной объектив; 6 – дифракционная решетка; 7 – выходной объектив;

8 – выходная щель

 

Рис. 57. Принципиальные схемы спектральных приборов – призменный:

1 – источник излучения; 2 – зеркало; 3 – исследуемый образец; 4 – входная щель; 5 – входной объектив; 6 – дифракционная решетка; 7 – выходной объектив;

8 – выходная щель

 

Рис. 58. Принципиальные схемы спектральных приборов – с фотографической регистрацией: 1 – источник излучения; 2 – зеркало; 3 – исследуемый образец; 4 – входная щель; 5 – входной объектив; 6 – дифракционная решетка; 7 – выходной объектив;

8 – выходная щель

 

Основные параметры спектральных приборов: линейная, обратная и угловая дисперсия; разрешающая способность; светосила.

Виды спектральных приборов:

Приборы для эмиссионного анализа

Одним из приборов для эмиссионного анализа является стилометр ФЭС-1, предназначенный для быстрого анализа сталей и других сплавов.  

Приборы для эмиссионного анализа

 

 

Рис.60. Функциональная схема квантометра

 

Приборы для люминесцентного анализа

Рис. 61. Структурная схема спектрометра СДЛ-1

 

Приборы для анализа по спектрам комбинационного рассеяния

Комбинационное рассеяние отличается от рассеяния излучения на мелких частицах тем, что при нем изменяется спектральный состав излучения. Набдюдение… Рис. 62. Структурная схема спектрометра ДФС-24

Приборы с селективной и частотной модуляцией

Рис. 63. Принципиальная оптическая схема прибора с селективной модуляцией…  

– Конец работы –

Используемые теги: основные, разделы, дисциплины, часть, Оптико-электронные, боры, Классификация0.098

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные разделы дисциплины Часть 1. Оптико-электронные приборы, их классификация

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Лекции по дисциплине Устройство и функционирование информационных систем Раздел 1. Информационные системы. Основные понятия и классификация
Раздел Информационные системы Основные понятия и классификация... Тема Информационные системы Основные понятия и... В данной теме рассматриваются общие понятия относящиеся к операционным системам определяются их типы и базовые...

Основные характеристики и классификация CASE-систем. Классификация CASE-систем. Основные подсистемы CASE-систем.
На сайте allrefs.net читайте: Основные характеристики и классификация CASE-систем. Классификация CASE-систем. Основные подсистемы CASE-систем....

План лекции №1: Часть 1: предмет горного права, метод горного права, основные источники горного права. Часть 2: Этапы развития Российского законодательства о недрах
Часть предмет горного права метод горного права основные источники горного права... Часть Этапы развития Российского законодательства о недрах... формирование и развитие горного права Российской Империи начала го века...

Лекция 16. Теория атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики. План лекции 2. Постулаты Бора. Спектр атома водорода по Бору
гл... План лекции... Ядерная модель атома Резерфорда Постулаты Бора Спектр атома водорода по Бору...

Основные средства, их классификация, оценка, учет и выбытие основных средств. Документация ее роль и значение в бухучете
Оглавление 1. Основные средства, их классификация, оценка - 2 стр. 2. Учет поступления основных средств - 3 стр. 3. Учет выбытия основных средств -… В зависимости от назначения, с учетом натурально-вещественных признаков… Основные средства подразделяются на - активные которые непосредственно участвуют в процессе производства - станки,…

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ по дисциплине EUR 1106 - Экология и устойчивое развитие ООД 1 Учебно-методическое пособие по дисциплине Экология и устойчивое развитие / – Астана: Изд-во ЕНУ
Евразийский национальный университет им Л Н Гумилева... Кафедра Управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды...

Общие сведения о технологическом процессе сборки оптико-электронных приборов. Контрольно-юстировочные приборы
Узел представляет собой конструктивный и сборочный элемент изделия, который может быть собран и проверен самостоятельно и независимо от других узлов… Юстировка – это качественное завершение сборочных операций прибора в… В ряде случаев юстировки представляет собой сложную задачу. Иногда она выполняется в несколько этапов…

Современная наука и ее основные разделы. Классификация естественных наук.
Основой этой деятельности является сбор научных фактов, их постоянное обновление и систематизация, критический анализ и на этой базе синтез новых… Так, например, Египет славился своими геометрами; но если взять египетский… Действительно, требование «доказательств» показалось бы почти кощунством в условиях, предполагавших авторитарную…

Методические указания По курсовому и дипломному проектированию по дисциплине Ремонт автомобилей Методические указания предназначены для оказания практической помощи учащимся при выполнении курсового проекта по дисциплине Ремонт автомобилей . 1 Общая часть
Методические указания... По курсовому и дипломному проектированию... раздел Технологическая часть...

СОДЕРЖАНИЕ ФАРМАКОЛОГИИ, ЕЕ ЗАДАЧИ. ПОЛОЖЕНИЕ СРЕДИ ДРУГИХ МЕДИЦИНСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ФАРМАКОЛОГИИ. ПОНЯТИЕ ОБ ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛАХ ФАРМАКОЛОГИИ
ФАРМАКОЛОГИЯ это наука о взаимодействии химических соединений веществ используемых как лекарственные вещества с живыми организмами в... Фармакология устанавливает характер и интенсивность этих изменений... Проще говоря фармакология изучает лекарственные средства применяемые в медицине для лечения и профилактики а также...

0.117
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам