6 / 10
Инфракрасный фурье-спектрометр с выносным оптоволоконным зондом
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
9
направлялось на специальную приставку. На приставке установлен внеосевой
параболоид, фокусирующий излучение из интерферометра на приемную пло-
щадку пироприемника. Пироприемник существенно уступает по чувствитель-
ности охлаждаемому КРТ-приемнику, но является широкополосным и поэтому
позволяет оценить всю возможную ширину рабочего спектрального диапазона
прибора, определяемую только характеристиками светоделителя в интерферо-
метре и источника излучения.
Полученный спектр показал, что максимальный спектральный диапазон
работы предлагаемого фурье-спектрометра составляет 2,8…18 мкм (555…
3570 см
–1
) по уровню 10 % максимальной интенсивности. Таким образом, в ИК
фурье-спектрометре можно эффективно использовать все существующие для
среднего ИК-диапазона оптоволоконные зонды и различные чувствительные
(узкополосные) приемники ИК-излучения [8].
Для оценки максимально достигаемого разрешения на таком спектрометре
был записан спектр атмосферы с разрешением 1,0 см
–1
и исследован измерен-
ный фрагмент вращательно-колебательных полос поглощения углекислого газа
шириной 15 мкм. Расстояние между вращательными компонентами этого
фрагмента составляет примерно 2 см
–1
. Полуширина отдельных линий не пре-
вышала 1 см
–1
, поэтому номинальное
спектральное разрешение
на разработан-
ном ИК фурье-спектрометре достигло значения 1,0 см
–1
.
Для оценки
погрешности измерения волновых чисел в спектрах
, регистри-
руемых с помощью предлагаемого прибора, использована запись спектра по-
глощения водяного пара в диапазоне 1600…1900 см
–1
. Данные по положению
многих линий поглощения воды в этом диапазоне хорошо известны. Табличные
данные по некоторым линиям поглощения атмосферной воды при разрешении
1,0 см
–1
, а также положения этих линий, измеренных ИК фурье-спектрометром,
приведены в таблице. Представленные данные демонстрируют, что измеренные
значения совпадают с табличными с точностью не менее ± 0,05 см
–1
.
Погрешности измерения волновых чисел в спектрах
Номер линии
Значения положений линий поглощения воды
Табличные
Измеренные
1
3
13
14
16
26
31
37
38
1889,6
1844,2
1761,9
1756,8
1739,8
1695,9
1662,8
1627,8
1616,7
1889,55
1844,22
1761,81
1756,78
1739,83
1695,85
1662,78
1627,81
1616,73