(1)
где ДА. — выделяемый интервал измерения, мм:
D — обратная линейная дисперсия прибора, нм/мм.
Размер щелей следует изменять не более 2—3 раз на протяжении всей измеряемой области спектра
.При измерении непрерывного излучения источников входная и выходная имели должны открываться на одинаковую ширину, средняя щель — шире.
При измерении линейчатого или смешанного спектра излучения ширина выходной тели должна устанавливаться настолько больше ширины входной, чтобы из выходной щели полностью выходил поток излучения установленной линии. Допускается обратный прием. при котором входная щель устанавливается шире выходной настолько, чтобы при дальнейшем ее. расширении не увеличивался выходящий из прибора поток.
Ширина выходной щели при данной входной щели выбирается на основании кривых зависимости величины фототока преобразователя излучения от ширины выходной щели І (к) = f(faux) ПО pH- сумку 2.
Зависимость фототока на
к уходе спектральной
установки от ширины
ыыходнюй тели для
смешан кого спектра
/’MJ
доля фототока прообр-зїомателя ю лучения, обусловленная пжжучбмием линии: — доля фотогені преобрхэоаз-
теля излучения, обусломениа* фона в меоте излучения линии при актине плодно* шелк Г_мх
Ржунок 2
При измерении параметров источников излучения ступенчатым методом, при котором спектр разбивается на ряд ступеней, в пределах которых измеряется среднее значение спектральной плотности энергетической освещенности, выбираются узкая входная н широкая выходная щели, определяющие спектральный интервал измерения. Соотношение ширины входной и выходной щелей не должно превышать 1:10 во всем спектральном диапазоне измерений.При пров-еденнн измерений на приборах с переменной дисперсией ширину выходной щели (/«и*), мм. для каждого спектрального интервала рассчитывают по формуле
/.-x=^W). (2)
где Л>.— выделяемый спектральный интервал, им (ступень);
—обратная линейная дисперсия, нм/мм.
Положение преобразователя излучения за выходной щелью при измерениях иыбирается таким образом, чтобы фотокатод полностью перехватывал выходящее из монохроматора излучение. при этом необходимо обеспечивать облучение большей части поверхности катода. Выбранное положение преобразователя излучения необходимо сохранять неизменным.
Измерения ламп должны проводиться при температуре окружающей среды от 18 до 25 *С при нормальных условиях по ГОСТ 15150.
3.3 Методы градуировки аппаратуры
Градуировка по длинам волн
Градуировка шкалы длин волн спектрального прибора должна проводиться по линиям ртутного, кадмиевого, неоновою, гелиевого, цинкового, таллиевого, натриевого и цезиевого спектров в соответствии с таблицей Б.2 приложения Б.
.1.1 Для градуировки по длинам волн должны быть использованы спектральные лампы низкого давления, имеющие линейчатый спектр излучения.
33-1.2 Спектральная лампа центрируется на рельсе перед конденсором; и проектируется на щель так, чтобы последняя была полностью освещена и было соблюдено полное заполнение входной аппертуры спектрального прибора.
.1.3 Для повышения точности градуировку необходимо проводить при узких, щелях, но не сужать их до такой степени, чтобы ширина изображения определялась в основном аберрациями.
-1.4 Для облегчения ориентации положения спектральных линий по- шкале барабана длин воли первоначальная градуировка должка осуществляться визуально путем наблюдения основных линий в плоскости выходной щели через окуляр.
.15 Наиболее точная градуировка по длинам волн должна проводиться фотоэлектрическим методом, когда правильная установка линии находятся по максимальному фототоку при прокручивании шкалы длин волн вблизи данной линии.
-1.6 У спектральных приборов со шкалой, отградуированной непосредственно в длинах волн, точное соответствие между шкалой и истинными значениями устанавливаемых длин волн должно
8.проверяться и корректироваться па нескольким длинам волн в пределах измеряемого диапазона.
3.3.1.7 Для спектральных приборов с равномерной шкалой длин воли должна проводиться детальная градуировка с расчетом градуировочной кривой п -[(К) по формуле Гартмана
«=с ■ , (S)
где Д. В. С — градуировочные постоянные;
п — отсчет по барабану для дайной длины волны;
X— длина волны.
Необходимый для градуировки диапазон спектра разбивается па ряд перекрывающих друг друга участков, т. е. если один из них определяется Xi, Kt. Xs, то следующий должен охватывать Хг.
Х1 и т. д. Ширина расчетного участка X»—К3 не должна превышать 200 нм.
Градуировочные постоянные рассчитывают по трем экспериментальным точкам М|=*/(Х|), л2 = /(Хг), n»-f(Xs) по формулам:
_ (А> ^д)(/|«*~я|)' пл~ "(^1 я«) *Я1 /дї
|(^1““Хя)(л,--л,)—(>ч—Х,)(лл—nt) '
Во. /б)
п»-я» ’ ' ’
Двкд— —Я"-,’- =/ — — — wAj — —L__ (6)
‘ nt—С 3 л,—С 3п^—С ' '
На основании полученных градуировочных постоянных должно рассчитываться положение остальных спектральных линий в диапазоне Хі-і-Хз.
Полученные градуировочные данные по длинам волн заносятся в таблицу к строится градуировочная кривая n=f(X). Разница положения расчетных спектральных линий при сопоставлении с фактическими значениями не должна превышать 1 им. Если при последующей текущей градуировке значение п сдвигается на Дл, постоянную по спектру, то необходимо изменить в градуировочной кривой или таблице все значения п на n-f-An.
3 3.2 Определение линейной дисперсии
Линейная дисперсия, необходимая для перехода от одного вида спектра к другому, должна определяться на основе нахождения значення dnfdK. пропорционального угловой дисперсии, и последующего перехода к линейной дисперсии с помощью соответствующего коэффициента пропорциональности, определение которого дано в приложении Е.
3.3.2.1 У приборов со шкалой, отградуированной в длинах волн, значение dnfdK должно определяться путем измерения угла пово
рота шкалы, приходящегося на единицу длины полны. Для этого на ось ручки длин волн должен быть установлен градусный лимб.
Для приборов с равномерной шкалой значение dnidk должно определяться как производная от кривой градуировки по длинам волн
Для более точного определения значения dnfdk необходимо для большого количества экспериментально найденных градуировочных точек каждой тройки последовательно идущих друг за другом линий вычислить постоянные 4. В. С формулы (3) и значение dnlcik по формуле, определенной как производная от формулы Гартмана
Д
dll
сік (X- Я)* ■
(7>
Обратную линейную дисперсию D, н.м/мм, рассчитывают по формуле
п
(Я)
tin . du _ dkиdi ■ jA di •
Для применяемых типов приборов величина dn/dl практически постоянна по спектру.
По найденным значениям обратной линейной дисперсии должна быть построена кривая
3.3.3 Градуировка установки по спектральной чувствительности
Градуировка должна проводиться при тех же телях и условиях освещения щели,, что и измерения. При этом должны соблюдаться условия 3.2.
Градуировка заключается в определении коэффициентов, характеризующих спектральную чувствительность установки, с помощью рабочей лампы (3.1.2).
Если для градуировки используются рабочие светоизмерительные лампы накаливания, то градуировочный коэффициент, характеризующий чувствительность установки К(а). отн.ел.-'нм.дсл, рас- счнтыва ют по формуле
(9
)тле £>., о(1)—относительное распределение спектральной плотно* сти энергетической освещенности рабочей лампы накаливания. отн.ед./нм;
MX) — показание прибора, измеряющего фототок преобразователя излучения при освещения его рабочей лампой, деления.
Если для градуировки используется рабочая разрядная лампа со смешанным спектром излучения, то градуировочный коэффициент. характеризующий чувствительность установки С(Х). отн. ед./дел.. рассчитывают но формуле
Еи(МтЕ;ь(ХуЛл
С(Л) , (Ю)
где £О(Х) — относительная спектральная плотность энергетической освещенности линии рабочей разрядной лампы, отн.ед;
£x.v (X) — относительное распределение спектральной плотности энергетической освещенности непрерывного излучения рабочей разрядной лаыггы, <>тн.ед7«м;
ЛХ — спектральный интервал, нм, пропускаемый монохроматором. рассчитываемый во формуле
2V—/.U, •/>(>■). (И)
ГДС /вмж-’ширина раскрытия выходной шел» монохроматора, им; О (X) —обратная линейная дисперсия, нм/мм.
Подготовка к измерениям
Перед измерениями рабочие лампы следует протирать этиловым спиртом по ГОСТ 5962. вытирать чистой и мягкой тканью без ворса.
В процессе измерений брать рабочую лампу следует только с помощью чистой и мягкой ткани.
Перед началом измерения рабочие лампы стабилизируются включением на номинальное напряжение в течение времени, указанного в инструкции по их эксплуатации.
Перед измерениями спектральных характеристик испытуемые лампы для стабилизации параметров излучения необходимо подвергнуть предварительному старению в течение времени, указанного в нормативно-технической документации на лампы конкретного типа.
Предварительное освечивание преобразователя излучения перся началом измерений достаточно вести в длинноволновой части спектра при заданном уровне освещении в течение 30 мин.
Ширину щелей спектрального прибора следует установить соответствующую исследуемым лампам (3.2.5).
3
11
Зак. 2432Стабилизаторы, усилители, цифровые вольтметры, входящие в состав спектральной установки, необходимо включить до начала измерений на время, указанное в= эксплуатационной документации к ним.Непосредственно перед измерением испытуемая лампа для стабилизации излучения должна разгораться в режиме измерения в течение времени, указанного в: нормативно-технической документации. утвержденной в установленном порядке на конкретную лампу.
Проведение измерений и обработка результатов измерения
Относительное распределение спектра льно-й плотности энергетической освещенности должно быть найдено непосредственно путем определения отношения показаний прибора, измеряющего фототоки, обусловленные излучением испытуемой і(к) и рабочей (О(Х) ламп для каждой измеряемой длины волны X при сохранении всех условий измерения 3.2 к 3.4 в соответствии с выраже- н не м
. (12)
При измерении параметров источников, имеющих сплошной спектр излучения, при выбранных телях (3.2.5) регистрируются показания прибора, измеряющего фототоки преобразователя излучения с интервалом 5—10 нм, если нет дополнительных требований к детализации спектров.
Относительное распределение спектральной плотности энергетической освещенности измеряемой лампы £>. (к), оти.ед./нмг рассчитывают по формуле
(13)
где і(Х) — показания прибора, измеряющего фототок преобразователя излучения, обусловленный измеряемой лампой, деление.'
При измерении смешанного спектра, если необходимо детально представить сплошной спектр и накладывающиеся на него линии, устанавливают, как н при “измерении сплошного спектра, узкие входную и выходную щели (3.2.5) и измерения проводят через небольшие спектральные интервалы 1—2 нм таким образом. чтобы получить полные контуры изображения ЛИНИН.
Расчеты проводят по формуле (13). Количеств енная оценка излучения в линиях может быть проведена в этом случае путем интегрирования площади внутри контура изображения линии.
Разделение линий и фона рекомендуется проводити одним из описанных ниже методов.
При выбранных входной с< выходной телях (3.2 5) определяют максимальное значение отсчета фототока, которое пропорционально суммарному излучению линии и фона. Относительное распределение спектральной плотности энергетической освещенности линии рассчитывают по формулам:
(И)
£(/.)^C(/)fen0)-£z^)-.V, (15)
где Ек. $ (?.) — относительное распределение спектральной плотности энергетической освещенности измеряемой лампы, обусловленное сплошным фоном в месте излучения линии, отн.ед./км;
— показание прибора, измеряющего максимальное значение фототока, обусловленное излучением линии и фона измеряемой лампы.
Значение £э._ ф (Л) в месте излучения спектральной линии должно определяться интерполяцией между соседними значениями.
Вычисление относительного распределения спектральной плотности энергетической освещенности по результатам измерения люминесцентной лампы приведено в таблице ЖІ приложения Ж.
Примечание. При непосредственном измерения ламп без диффузно отражающей пластины, с которой пронодкла.ь градуировка спектрального прибора па рабочей лампе, расчет относи телыюг о распределения спектральной плотно сти энергетической освещенности измеряемой лампы должен приводиться с угето.і спектрального коэффициента отражения плвегккы.
