Фурье-спектрометр

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
FSM 1211.jpg

Фурье-спектрометр

Фурье-спектрометр — это оптический прибор, предназначением которого является качественный и количественный анализ содержания веществ в газовой пробе.


Принцип действия

Основным элементом Фурье-спектрометра является интерферометр Майкельсона.

Допустим, имеется когерентный источник излучения с определённой длиной волны. Когда разность хода двух лучей пришедших в противофазе, пришедших в приёмник, равна /2 (то есть лучи пришли в противофазе) интенсивность света, которая регистрируется приёмником, близка к нулю. При перемещении правого зеркала интерферометра Майкельсона разность хода лучей изменяется, изменяется и интенсивность света, которая регистрируется приёмником. Очевидно, что интенсивность света максимальная, когда разность хода лучей будет кратна длине волны. При перемещении зеркала с постоянной скоростью на выходе приёмника будет наблюдаться электрический сигнал синусоидальной формы. Причем период синусоиды зависит от длины волны источника, а амплитуда от интенсивности источника.

Теперь представим, что на входе некогерентный источник. Каждая длина волны в спектре источника света на выходе приемника будет давать свою синусоиду. Таким образом, на выходе приёмника мы получаем сложный сигнал. При выполнении обратного преобразования Фурье над полученным сигналом получаем спектр входного электрического сигнала, который также является спектром излучения источника (то есть интенсивность излучения источника на различных длинах волн).


Применение для анализа газового состава пробы

Каждый газ имеет свой спектр поглощения проходящего через него излучения. Причём величина поглощения зависит от концентрации данного газа. Обычно на входе Фурье-спектрометра устанавливается кювета, через которую прокачивается анализируемая газовая смесь. С одной стороны кюветы стоит источник света, с другой ставится интерферометр Майкельсона. Таким образом, спектр на входе интерферометра будет иметь «провалы» на определённых длинах волн. После обратного преобразования Фурье получаем спектр поглощения, по которому достаточно просто определить присутствующие в анализируемом воздухе газы и их концентрацию

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика