Спектральная установка для моделирования длинных оптических путей

SPECTRAL INSTALLATION FOR SIMULATION OF LONGOPTICAL WAYS

Annotation. The article considers a spectral setup for modeling long optical paths

В спектральную установку для измерений спектров поглощения атмосферных газов при длинных оптических трассах [225] входят: 1) МХК с переменной базой; 2) спектрометр среднего разрешения на базе ИКС-21. Фактически МХК представляет собой комплект газовых кювет с базами 4 м, 8 м, 25 м. В основу разработки оптической части многоходовой кюветы с переменной базой положена известная схема Уайта.

На рис. 1 показана оптическая схема прибора. Источник излучения (глобар) через входное окно 12 посредством зеркал 1, 2 проектируется в плоскость входной щели МХК. Пучок радиации после многократного прохождения между передним зеркалом 4 и задними зеркалами 3–5 проектируется на выходной щели кюветы и зеркалами 6, 7 через входное окно 13 проектируется на входную щель спектрометра ИКС-21. Зеркала 3, 4, 5 имеют одинаковый радиус. Изменение числа прохождений в кювете выполняется посредством разворота задних зеркал 3, 5.

Окна 12, 13 – сменные и изготовлены из КИ, CaF, KRS. Их использование обеспечивает область работы установки от 0,3 до 40 мкм. Для изменения базы кюветы меняются радиусы зеркал 3, 4, 5. На рис. 2.7–2.8 показан общий вид кюветы с базой 25, 152 м. Источник излучения (глобар) вынесен вне МХК. Между глобаром и входным окном закреплен модулятор, обеспечивающий модуляцию излучения с частотой 9 и 360 Гц.

В связи с необходимостью изменения базы кюветы и очистки внутренней полости от загрязнений корпус кюветы сконструирован сборным и состоит из труб протяженностью 3–4 м. Сочленение трубосуществляется с помощью вакуумных уплотняющих колец. Для удобства сборки кюветы и смены базы трубы кюветы могут откатываться по рельсам. Последние закреплены на тумбах (см. рис. 2). Изменение числа прохождений в кювете осуществляется разворотом задних зеркал.

Рис. 1. Внешний вид спектральной установки СУВД

Рис. 2 Оптическая схема спектральной установки для моделирования длинных оптических путей МХК-4

Для измерения вакуума и давления к кювете присоединены через вентильные устройства мановакуумметр и манометр. Для напуска и откачки газов предусмотрены воздушные вентили. Очистка исследуемых образцов газов производится с помощью вакуумно-дозирующей системы. Откачка кюветы осуществляется вакуумным агрегатом. Максимальный оптический путь луча на этой установке составляет 1000 м, минимальный оптический путь равен 16 метрам. Максимальное давление в кювете составляет 20 атм. Температура среды отвечает реальной атмосфере, так как кювета установлена на открытом измерительном павильоне.