Принципы, особенность и область применения визуального метода. Принцип работы стилоскопа СЛ-13. Источники света и режимы работы. Режим искрового возбуждения. Приборы с зарядовой связью и их применение. Применения ПЗС-линейки для регистрации спектров.
Аннотация к работе
Вещество, приведенное в состояние свечения, может дать интересную и ценную информацию о своем составе или строении посредством характеристического излучения. В частности, металл, нагретый до высокой температуры и находящийся в парообразном состоянии, дает свойственное только ему свечение. Однако характеристичность излучения воспринимается глазом не всегда так очевидно как в указанных простых случаях; по окраске свечения сравнительно редко можно составить представления о химическом составе светящихся пар. Спектр является более определенной характеристикой веществ, суммарное излучение, и позволяет по наличию определенных спектральных линий судить о составе излучающих паров, то есть производить спектральный анализ. При этом техника исследований различна: можно изучать длины волн и интенсивности излучения, испускаемого атомами и молекулами, или интересоваться поглощением при прохождении излучения через вещество.В визуальных методах спектрального анализа предварительная подготовка проб и возбуждение их спектров по существу не отличаются от аналогичных операций других методов спектрального анализа. В тоже время разложения света в спектр производится исключительно с помощью спектроскопа. И наконец, вследствие субъективности способа оценки визуальные методики существенно отличаются от спектрографических и особенно от спектрометрических методик. Кроме того, возбуждение неметаллических элементов требует специального сложного оборудования и интенсивность источника света недостаточна для оценки спектральных линий невооруженным глазом. В противоположность отмеченным выше недостаткам большое преимущество визуального метода заключается в его простоте, скорости и малой стоимости.Для визуального метода спектрального анализа пригодны самые разнообразные спектроскопы нужной дисперсии, однако чаще всего применяются специально приспособленные для работы в заводских условиях стилоскопы. Приборы для визуального спектрального анализа, как правило, включают как оптическую часть, так и источник возбуждения спектров. Поэтому усовершенствование приборов происходило по улучшению оптических характеристик - дисперсии и разрешающей способности и по увеличению диапазона электрических характеристик дугового и искрового возбуждения спектров. Стилоскоп СЛ-11 имеет автоколлимационную оптическую систему с фотометрическим клином; прибор огражден кожухом, генератор дуги составляет одно целое со стилоскопом. Прибор снабжен двумя сменными окулярами с увеличениями 13,5х и 20х , при этом снижение увеличения сопровождается увеличением поля зрения, чтоб особенно ценно при наблюдении спектров, бедных линиями.Диапазон спектра, нм 383…700 Увеличение окуляров 13,5х и 20х Ширина щели, мм, не более 0,015 Характеристики дифракционной решетки, выполняющей роль фокусирующего и диспергирующего элемента: 1) R, мм 250 Генератор стилоскопа обеспечивает работу в следующих режимах: В режиме дуги переменного тока: 1) Пределы изменения тока, А, от 1,5 до 10; В режиме низковольтной искры: 1) Изменения емкости конденсаторных батарей низковольтного контура, МКФ, 20; 40; 60; В режиме комбинированного разряда (низковольтная искра с дуговой затяжкой)-ток от 3 до 7А: 1) Число поджигающих импульсов - 1;Источники света воздействуют на исследуемый образец, вызывают поступление паров вещества в светящееся облако и возбуждают спектры атомов и молекул, попавших в зону высокой температуры. Успех спектрального анализа непосредственно зависит от качества источника света. При визуальных наблюдениях, как правило, пользуются электрическими источниками света типа дуги или искры, хотя более «спокойные» источники улучшили бы условия наблюдений. Например, пламя является настолько стабильным излучателем, что глаз наблюдателя занят только оценкой интенсивностей, тогда как резкие и зачастую не регулярные вспышки спектральных линий от дуги и искры вызывают необходимость дополнительной тренировки для восприятия суммарного впечатления от мерцающих спектров. Однако пламя имеет сравнительно низкую температуру и поэтому обладает ограниченными возможностями возбуждения спектров.На столик помещают анализируемый образец, поверхность которого должна быть очищена от следов краски, окалины и всякого рода пороков. После того, как установлен по шаблону сменный электрод, анализируемый образец помещен на столик, зажигают дугу или искру в зависимости от аналитической задачи. 4) поставить в положение, соответствующее выбранному значению фазы (60°, 90°, 120°) ; переключатель 12 поставить в положение соответствующее одному поджигающему импульсу; переключатель 14-в положение 0, переключатель 16 - в положение II, переключатель 17 в положение ВЫКЛ, переключатель 15 - в положение, соответствующее выбранному значению индуктивности (0, 3, 10, 20, 40, 60 МКГН ).4) поставить в положение 90°, переключатель 12 - в положение 1,2,3 в зависимости от спектроаналитической задачи, переключатель 14 - в положение 20, 40, 60 МКФ (в зависимости от аналитической задачи), переключатель 16 - в положение II, переключатель 15 - в положени
План
Оглавление
Введение
1. Принципы, особенность и область применения визуального метода
2. Визуальный прибор - стилоскоп.
2.1 Оптическая схема и принцип работы стилоскопа СЛ-11.
2.2 Оптическая схема и принцип работы стилоскопа СЛ-13
3. Источники света и режимы работы.
3.1 Режим дугового возбуждения
3.2 Режим искрового возбуждения
4. Приборы с зарядовой связью и их применение.
5. Изучение возможности применения ПЗС-линейки для регистрации спектров
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Вещество, приведенное в состояние свечения, может дать интересную и ценную информацию о своем составе или строении посредством характеристического излучения. В частности, металл, нагретый до высокой температуры и находящийся в парообразном состоянии, дает свойственное только ему свечение. Например, светящиеся пары атомов натрия излучают темный свет, меди - зеленый, литий - красный. Зная это, по окраске свечения можно судить о веществе. Однако характеристичность излучения воспринимается глазом не всегда так очевидно как в указанных простых случаях; по окраске свечения сравнительно редко можно составить представления о химическом составе светящихся пар.
Чтобы однозначно понять язык излучающих атомов, необходимо воспользоваться спектроскопом-прибором, разлагающим свет по длинам волн. Тогда излучение можно наблюдать в виде спектра, то есть в виде совокупности светящихся линий разных цветов. Спектр является более определенной характеристикой веществ, суммарное излучение, и позволяет по наличию определенных спектральных линий судить о составе излучающих паров, то есть производить спектральный анализ.
Понятие «спектральный анализ» довольно обширно. Обычно считают, что оно охватывает методы исследования спектров в инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой и вакуумной ультрафиолетовой областях. При этом техника исследований различна: можно изучать длины волн и интенсивности излучения, испускаемого атомами и молекулами, или интересоваться поглощением при прохождении излучения через вещество. Поэтому различают эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ.
По способам регистрации методы в свое время также подразделяются на: визуальные, фотографические и фотоэлектрические. Но наибольшее распространение получили фотографические методы анализа. На фотографической пластинке одновременно регистрируется большая область спектра, спектрограмма является документом, ее можно детально изучать. Пластинки могут долго храниться и при необходимости можно проверить правильность анализа и получить дополнительные сведения о составе вещества. Фотоэлектрический метод в настоящее время используется очень редко. Третья группа методов эмиссионного анализа включает визуальные методы. Их можно использовать для обнаружения щелочных и щелочноземельных металлов при малом содержании в пробе, так как наиболее интенсивные линии лежат в видимой области спектра. Легкость и быстрота проведения наблюдений в видимой области спектра, выполняемых без помощи фотографирования, значительно облегчили эффективное внедрение в промышленность визуальных методов спектрального анализа. В настоящее время трудно найти область, в которой бы он не нашел применения. Визуальные методы достаточно хорошо удовлетворяют возрастающим требованиям современного производства.
Кроме узких аналитических приложений, визуальные методы наблюдения спектров быстро и непосредственно дают очень ценную информацию о ряде важных явлений, например: о влиянии электрических параметров источника света на характер спектра, о кинетике свечения отдельных линий, об изменениях выхода вещества из электродов, о влиянии внешних условий на изменение спектра и т.д.
Предварительное рассмотрение видимого спектра, наиболее экономно позволяет определить характер намечаемых спектроскопических исследований.
Таким образом, визуальный метод спектрального анализа делается незаменимым во многих случаях - многоэлементность, экспрессность, низкие пределы обнаружения и т.д.