Спектрометрия, спектрофотометрия, монохроматоры, измерение цвета: .исследование спектра – G01J 3/28

Изобретение относится к области фотометрии и касается пламенного фотометра. Фотометр включает горелку, оснащенную устройством впрыска раствора исследуемого вещества. Горелка последовательно связана с оптической системой передачи светового потока, диспергирующим элементом, фотоприемным устройством и блоком обработки и регистрации результатов измерений. Диспергирующий элемент выполнен в виде акустооптического монохроматора, связанного с высокочастотным драйвером. Акустооптический монохроматор содержит акустооптическую ячейку с присоединенным пьезоэлектрическим излучателем, заключенную между двумя скрещенными поляризаторами и выполненную в виде одноосного кристалла, чувствительного к ультразвуковым воздействиям. Высокочастотный драйвер содержит синтезатор частоты и усилитель мощности ультразвука. Выход блока обработки и регистрации результатов измерений связан с входом высокочастотного драйвера. Технический результат заключается в снижении порога чувствительности, повышении точности измерения и обеспечении возможности измерения концентрации большого количества различных химических элементов, содержащихся в растворе. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения температуры активной области светоизлучающих диодов. Заявлен cпособ измерения переходных тепловых характеристик светоизлучающих диодов (СИД), при котором инжекционный ток подают в виде последовательности импульсов нарастающей длительности с периодом между импульсами, достаточными для остывания активной области и не менее времени считывания сигнала с выхода фотоприемной линейки. Далее на СИД подают постоянный инжекционный ток и измеряют спектр излучения в заданные моменты времени в течение цикла измерения вплоть до полного разогрева СИД. В устройстве для реализации способа последовательно соединены генератор инжекционного тока, светоизлучающий диод, электрооптический затвор, монохроматор и приемно-преобразовательный блок, включающий в качестве фотоприемного устройства многоэлементную фотоприемную линейку, первый и второй генераторы импульсов, АЦП и микроконтроллер. Управляющие выходы микроконтроллера соединены с входом генератора инжекционного тока и с входом первого генератора импульсов, выход которого соединен с управляющими входами электрооптического затвора и второго генератора импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами фотоприемного устройства и АЦП. Технический результат - повышение точности определения переходных тепловых характеристик светоизлучающих диодов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области спектроскопии и касается способа и системы для анализа данных спектра. Анализ данных осуществляется с помощью сравнения аккумулированного спектра с набором эталонов элементарных данных. Сравнение осуществляется с помощью вычисления весов методом наименьших квадратов с последующим удалением эталонов элементарных данных, имеющих отрицательные веса, вычислением аппроксимации спектра с удаленными эталонами и вычислением первоначальной ошибки. На основе итеративного удаления эталонов элементарных данных определяется аппроксимация спектра, имеющая наименьшую ошибку. На основе весовых коэффициентов эталонов элементарных данных в аппроксимации с наименьшей ошибкой определяется относительное содержание элементов в исследуемом веществе. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения веществ при небольшом количестве аккумулированных данных и в ускорении процесса идентификации исследуемого вещества. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 48 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области дистанционного беспробоотборного газоанализа, а именно к способам формирования баз спектральных данных для дистанционных газоанализаторов на основе Фурье-спектрорадиометров. Способ заключается в беспробоотборном определении мгновенных значений концентрации вещества по данным контроля оптической плотности модельного облака на характеристических спектральных линиях в момент регистрации его спектра с использованием лабораторного стенда для создания и контроля концентраций газообразных веществ путем регистрации спектра пропускания модельного облака и расчетом по закону Бугера-Ламберта-Бера на основании значений молярной массы и молекулярного сечения поглощения вещества. Регистрация спектров для базы данных производится при достижении значения оптической плотности облака порядка 1,105÷1,112. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения погрешности при определении спектральных коэффициентов поглощения излучения для веществ из перечня формируемой базы спектральных данных для Фурье-спектрорадиометра. 2 ил.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается спектрометра на основе поверхностного плазмонного резонанса. Спектрометр содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник излучения света с непрерывным спектром, коллиматор, поляризатор, цилиндрическую линзу или цилиндрическое зеркало, устройство нарушенного полного внутреннего отражения с отражающим элементом, диспергирующее устройство, фокусирующий объектив и светочувствительную фотоматрицу, установленную в фокусе объектива. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения спектра поверхностного плазменного резонанса в непрерывном оптическом диапазоне длин волн в режиме реального времени и в повышении чувствительности устройства. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу определения концентрации катионов и анионов в растворах электролитов. При этом концентрацию катионов определяют путем пропускания раствора электролита через катионообменную смолу и сравнивают концентрацию ионов водорода исходного раствора и концентрацию ионов водорода раствора, пропущенного через катионообменную смолу, и по разнице значений концентрации ионов водорода исходного и конечного растворов с учетом валентности катионов находят их концентрацию по формуле

где [K_к] - концентрация катионов электролита;

n - валентность катионов электролита;

[H⁺]₂ - концентрация ионов водорода в конечной пробе;

[H⁺] ₁ - концентрация ионов водорода в исходной пробе;

а при определении анионов исследуемый раствор электролита пропускают через анионообменную смолу и сравнивают концентрации гидроксил-ионов исходного раствора и раствора, пропущенного через смолу, и по разнице значений концентрации гидроксил-ионов исходного и конечного растворов с учетом валентности анионов находят их концентрацию по формуле:

где [K_а] - концентрация анионов; n - валентность аниона; [OH^-]₂ - концентрация гидроксил-ионов в конечной пробе; [OH^-]₁ - концентрация гидроксил-ионов в исходной пробе. Предлагаемый способ позволяет сократить временные затраты на проведение анализа и отказаться от применения реактивов.

Изобретение относится к системам однофотонных датчиков и способам регистрации и анализа многоцветного флуоресцентного излучения от биологических образцов. Однофотонный датчик содержит многоканальный фотодатчик, содержащий матрицу линейного фотоумножителя, образующую каналы фотодатчика, имеющие фоточувствительные пиксели для приема разных спектров света от разделителя спектров света, на который оптические волокна передают полихроматический свет, состоящий из флуоресцентных спектров, вырабатываемых смесью множества флуоресцентных красителей. Каждый канал фотодатчика создает импульсы тока в ответ на отдельные фотоны, которые усиливаются многоканальным усилителем, а затем принимаются многоканальным счетчиком фотонов, содержащий интегратор для суммирования усиленных импульсов тока. В другом варианте изобретения однофотонный датчик содержит заранее определенное множество оптических волокон, входные концы которых образуют определенный угол приема отдельной длины волны падающего полихроматического света. Способ регистрации микрочастиц с цветовой кодировкой включает маркировку микрочастиц флуоресцентными красителями, взвешивание их в буферной жидкости, пропускание буферной жидкости через оптоволоконный капилляр, освещение микрочастиц лазером для создания спектров флуоресценции, освещение оптических волокон спектрами флуоресценции и дальнейшую регистрацию флуоресцентного излучения с помощью однофотонного датчика. Технический результат заключается в обеспечении возможности точной и высокоскоростной регистрации многоцветного излучения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к спектро-поляриметрическому гиперспектральному устройству формирования изображения. Заявленный гиперспектральный сенсор или формирователь изображения содержит лазер для подсветки объекта и двумерный детектор для детектирования света, испускаемого лазером и прошедшего через объект. Причем лазер является лазером с линейной частотной модуляцией, приспособленным для вывода множественных импульсов с линейной частотной модуляцией, имеющих различные диапазоны длин волн, указанные множественные импульсы с линейной частотной модуляцией объединяются для формирования расширенного непрерывного спектра для подсветки объекта. Технический результат - упрощение конструкции, улучшение характеристик по чувствительности и динамическому диапазону. 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к средствам наблюдения за процессом нанесения покрытий в вакууме, а именно к способам определения скорости термического осаждения сплавов. Технический результат - повышение надежности системы возбуждения и расширение диапазона регистрируемых эмиссионных спектров. Способ включает возбуждение электронным ударом атомов сплава в паровой фазе, разложение полученного эмиссионного излучения в спектр, регистрацию спектра и расчет скорости осаждения. При этом возбуждение осуществляют с помощью двух плоскопараллельных металлических пластин, экранированных диэлектрической обкладкой, расположенных друг против друга параллельно пути следования паров испаряемого сплава и подключенных к выводам высокочастотного генератора. 2 ил.

Изобретение относится к области измерений спектров сигналов терагерцового (ТГц) диапазона. Способ включает генерацию первого луча импульсного излучения первым фемтосекундным лазерным устройством с заданной частотой повторения для получения ТГц-импульсов, генерацию второго луча импульсного излучения вторым фемтосекундным лазерным устройством, измерение интенсивностей электрического поля ТГц-импульсов для соответствующих сдвигов фазы между первым лучом импульсного излучения лазера и вторым лучом импульсного излучения лазера и получение спектра временной области ТГц-импульса выполнением преобразования Фурье в отношении массива значений интенсивностей электрического поля. Полученный таким образом спектр импульсов ТГц-излучения имеет более высокое разрешение. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для качественного и количественного определения химического состава веществ. Сущность: заключается в том, что спектрометр включает последовательно расположенные осветитель с источником линейчатого и сплошного излучения, отсек для образцов, в который может быть установлена одна из взаимозаменяемых ячеек для образца - атомизатор, кювета, держатель твердых образцов, диспергирующий узел и позиционно-чувствительный фотоприемник, способный менять свою ориентацию относительно направления дисперсии диспергирующего узла, при этом для обеспечения возбуждения спектров флуоресценции монохроматическим излучением с плавно изменяемой длиной волны в отсеке для образцов расположена ячейка, содержащая поворотную дифракционную решетку с отсчетным механизмом, выходную щель с регулируемой шириной, кювету с исследуемым веществом и объектив, при этом излучение источника со сплошным спектром посредством объектива осветительной схемы проецируется на поворотную дифракционную решетку с отсчетным механизмом, разворачивающим данную дифракционную решетку, дифрагированное монохроматическое излучение выделяется выходной щелью и попадает в кювету, возбуждая флуоресценцию исследуемого вещества, излучение флуоресценции исследуемого вещества объективом ячейки и объективом осветительной системы переносится на входную регулируемую по ширине щель диспергирующего узла. Технический результат: расширение функциональных возможностей спектрометра в режиме флуоресцентного анализатора без изменений в оптической схеме осветителя спектрометра, повышение точности и правильности флуоресцентного анализа. 2 табл., 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к лазерной медицинской диагностической аппаратуре. Диагностический комплекс для измерения медико-биологических параметров кожи и слизистых оболочек in vivo содержит блок источников первичного оптического излучения с разными длинами волн излучения, систему транспортировки первичного и вторичного излучения к биологической ткани и обратно, выполненную в виде жгута оптических волокон с разветвленной приборной и единой рабочей частью, оптико-электронную систему регистрации вторичного оптического излучения, содержащую фотоприемники с оптическими фильтрами, полихроматор с дифракционной решеткой и устройство сбора и трансляции данных в блок обработки результатов диагностики. Блок источников излучения снабжен синхронизатором со встроенным генератором опорных сигналов, двоичным счетчиком импульсов и преобразователем двоичного кода в позиционный, а оптико-электронная система регистрации вторичного излучения, состоящая из трех фотоприемников, снабжена разностным блоком формирования допплеровского сигнала. Полихроматор снабжен входным линзовым ахроматическим коллиматором, а его дифракционная решетка выполнена вогнутой. Система транспортировки оптического излучения выполнена из 9 оптических волокон, 8 из которых размещены на равном расстоянии друг от друга в рабочей части по окружности вокруг центрального волокна. Входы источников излучения подключены к выходам синхронизатора с позиционным кодом, выход двоичного кода которого соединен с входом устройства сбора и трансляции данных оптико-электронной системы регистрации вторичного оптического излучения, источники излучения подключены к оптическим волокнам, размещенным на окружности, причем одно из волокон соединено с постоянно включенным источником излучения, по два смежных с ним с каждой стороны волокна соединены с источниками излучения, включающимися поочередно, каждое из волокон, примыкающих к последним с обеих сторон, подключены к двум фотоприемникам, выходы которых соединены с разностным блоком формирования допплеровского сигнала, а оптическое волокно, диаметрально противоположное волокну, соединенному с постоянно включенным источником излучения, соединено с третьим фотоприемником, центральное волокно подключено к ахроматическому коллиматору полихроматора. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость диагностического комплекса и многофункционость диагностической системы в режиме реального времени. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств веществ. Устройство содержит источник излучения, плоское зеркало, фокусирующую систему, выполненную в виде соосно установленных вдоль главной оптической оси выпуклого параболического или выпуклого первого гиперболического зеркал и вогнутого первого эллиптического зеркала. и собирающую систему, в качестве которой использовано соосное главной оптической оси вогнутое второе эллиптическое зеркало. Вогнутое первое эллиптическое зеркало выполнено с отверстием, расположенным на главной оптической оси, плоское зеркало оптически связано с вогнутым первым эллиптическим зеркалом через выпуклое параболическое или выпуклое первое гиперболическое зеркало, причем фокус указанного параболического или гиперболического зеркала и первый фокус вогнутого первого эллиптического зеркала совпадают, а второй фокус вогнутого первого эллиптического зеркала совпадает с точкой пересечения главной оптической оси и плоскости установки поверхности исследуемого объекта, а также с первым фокусом вогнутого второго эллиптического зеркала. Технический результат - устранение френелевской диффузной компоненты в спектрах объемного диффузного отражения. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к способам создания градуировочных моделей для различного вида измерительных приборов. Способ создания многомерных градуировочных моделей включает подбор градуировочного набора образцов с известными вторичными свойствами, измерение на приборе первичных свойств каждого из образцов, искусственное внесение изменений, по крайней мере, в одно из свойств, оказывающих влияние на результаты измерений прибора, измерение первичных свойств, как минимум, одного образца на приборе в измененном таким образом состоянии, причем до внесения изменений формируют набор образцов для расчета корректирующих соотношений, измеряют первичные свойства каждого образца из этого набора на приборе до и после внесения изменений, и, сопоставляя при помощи методов многомерного регрессионного анализа результаты измерений первичных свойств образцов набора, полученные на приборе до внесения изменений, с результатами измерений первичных свойств тех же самых образцов, полученными на приборе в состоянии, когда внесены изменения, определяют корректирующие соотношения. Осуществляют преобразование результатов измерения первичных свойств образцов градуировочного набора при помощи полученных корректирующих соотношений к виду, соответствующему измерениям на приборе после внесения изменений. Скорректированными таким образом под измененное состояние прибора результатами измерения первичных свойств образцов градуировочного набора дополняют результаты измерения первичных свойств градуировочных образцов, полученные на приборе до внесения изменений, рассчитывают многомерную градуировочную модель по совокупности исходных и скорректированных результатов измерения первичных свойств образцов градуировочного набора и производят ее проверку, определяя на основании ее количественные параметры валидации градуировки. Техническим результатом является создание многомерной градуировочной модели, которая обеспечивает высокую точность определения анализируемых свойств и является устойчивой к изменениям свойств, влияющих на результаты измерений прибора. 8 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Спектрорадиометр включает оптически сопряженные входной объектив, монохроматор, построенный по схеме Уолша, и приемник излучения, при этом зеркало Литтрова зафиксировано в положении, обеспечивающем вписывание полного изображения исследуемого спектра внутри выходной щели монохроматора, в плоскости которой размещено сканирующее устройство, включающее непрозрачный элемент, сканирующий в направлении дисперсии. Технический результат - повышение точности результатов спектральных измерений. 3 ил.

Изобретение относится в аналитическому приборостроению, в частности к способам создания градуировочных моделей для различного вида измерительных приборов, позволяющих определить одно или несколько вторичных свойств неизвестного образца по результатам измерения множества первичных свойств этого образца. Способ создания независимых многомерных градуировочных моделей включает в себя подбор градуировочного набора образцов с известными вторичными свойствами, измерение на опорном приборе первичных свойств каждого из образцов градуировочного набора. Затем способ предусматривает преобразование с помощью соотношений переноса градуировок результатов измерения первичных свойств образцов градуировочного набора на опорном приборе к виду, эквивалентному результатам измерения образцов градуировочного набора на градуируемом приборе. Далее осуществляется сопоставление преобразованных к виду, эквивалентному результатам измерения на градуируемом приборе, результатов измерений первичных свойств образцов градуировочного набора с известными вторичными свойствами этих образцов и создание при помощи методов регрессионного анализа независимой многомерной градуировочной модели, выражающей вторичные свойства образцов через измеренные на градуируемом приборе первичные свойства. Математические соотношения переноса градуировок определяют, подбирая набор образцов для переноса градуировок, измеряя первичные свойства каждого образца из набора для переноса градуировок на опорном и градуируемом приборах и сопоставляя при помощи методов многомерного регрессионного анализа результаты измерений первичных свойств образцов набора для переноса градуировок, полученные на опорном приборе, с результатами измерения первичных свойств тех же самых образцов, полученными на градуируемом приборе. Выбор независимой многомерной градуировочной модели производят с использованием количественных параметров валидации градуировки. Способ обеспечивает высокую точность предсказания свойств неизвестного образца, высокую точность определения анализируемых свойств и учитывает нелинейные отличия технических параметров градуируемого и опорного приборов и влияние условий эксплуатации. 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области исследования материалов с переменной оптической плотностью с помощью оптико-электронных средств, а именно к созданию инструментальных способов определения спектров пропускания в видимой области защитных материалов средств индивидуальной защиты глаз (СИЗГ) от высокоинтенсивных термических поражающих факторов (ТПФ), к которым относятся световое излучение взрыва, например ядерного, и т.п. Сущность изобретения заключается в использовании видеокамеры со спектрометрической насадкой ВФУ-1 и осуществлении видеорегистрации светового импульса от источника оптического излучения, моделирующего высокоэнергетическое излучение взрыва, прошедшего через защитный материал СИЗГ. Техническим результатом является возможность проведения исследований по определению спектров пропускания в видимой области материалов СИЗГ в условиях воздействия высокоинтенсивных оптических излучений, а также их изменения во времени процесса. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оптике. Оптическая система устройства выполнена путем последовательного расположения осветителя, отсека для образцов, диспергирующего узла и фотоприемника. Осветитель выполнен перестраиваемым в зависимости от вида измерения, в отсек для образцов установлена одна из взаимозаменяемых ячеек для образца – атомизатор, кювета, держатель твердых образцов, а диспергирующий узел выполнен в виде полихроматора. Для регистрации излучения со спектральным и пространственным разрешением установлен позиционно чувствительный фотоприемник и обеспечено управление взаимной ориентацией фотоприемника и изображения спектра. Для одновременной регистрации излучения со спектральным и пространственным разрешением фотоприемник выполнен двумерным. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей анализатора, повышение достоверности и полноты получаемой информации. 3 ил.