Розробка електронного пристрою вимірювання концентрації газових компонент на основі вуглецю

Abstract

Спроектовано та розроблено оптичний модуль, який здійснює передачу оптичного випромінювання від лазера. Це модуль має в своєму складі сім розширювачів лазерного пучка типу Vega LL Beam Expander, а також об'єктив, що фокусує, та ізолятора Фарадея типу 5AFR-532С. Розроблено фотоприймальну підсистему електронного пристрою, до складу якої входить оптичний модуль раманівського сигналу, спектральний та фотоприймальний модулі. До складу оптичного модулю раманівського сигналу входить об’єктив, що збирає оптичне випромінювання, спектральний фільтр і об’єктив фокусування. Ці пристрої дозволяють здійснити узгодження апертур джерела раманівського сигналу зі спектральним модулем, а також зменшити випромінювання на довжині хвилі 532 нм у 10 6 разів. Як спектральний модуль застосовується монохроматор-спектрограф типу MS 3501i. Як фотоприймальний модуля застосовується ПЗС-камера типу HS 101H2048 / 122 HR2, яка має двохступінчастий термоелектричний елемент Пельтьє, що має примусове рідинне охолодження. Розроблена фотоприймальна підсистема забезпечує необхідне значення роздільної здатності розробленого електронного пристрою (λ/△λ≈13800) та дозволяє визначати спектри раманівського розсіювання з низьким значенням рівня шумів. Значення відношення сигнал/шум складає не менше 170 для газових сумішей, які містять в своєму складі ізотопи 12 СО 2 , 13 CO 2 , 12 CH 4 та 13 CH 4 .