Оптический блок малогабаритного спектроанализатора для контроля конструкционных сталей

• Автор: Вендеревская, Ирина Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 165 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состав конструкционных сталей и обзор спектральных приборов для его анализа

1.1. Влияние примесей на механические характеристики конструкционных материалов

1.2. Обзор последних разработок приборов для спектрального анализа

2. Обоснование требований к аппаратуре для контроля конструкционных сталей

2.1. Малогабаритный автоматизированный спектрограф «Сириус»

2.2. К вопросу юстировки спектрографа

2.3. Выбор совокупности спектральных линий для анализа конструкционных сталей

2.3.1. Г радуировка спектрографа

2.3.2. Расшифровка полученных спектрограмм эталонов

3. Разработка оптической схемы малогабаритного спектроанализатора
3.1. Габаритный расчет оптической схемы
3.2. Расчет параметров голографирования
3.2.1. Запись сферической решетки в гомоцентрических пучках
3.2.2. Тороидальная дифракционная решетка
3.3. Параметры голографирования в негомоцентрических
пучках
3.3.1. Параметры голографирования дифракционной
решетки с коррекцией дефокусировки, астигматизма, меридиональной и сагиттальной комы и сферической аберрации 3-го порядка

3.3.2.

Методика расчета параметров голографирования
дифракционной решетки с коррекцией дефокусировки, астигматизма и меридиональной и сагиттальной комы
Допуски на параметры голографирования
Разработка схем записи дифракционной решетки
Оптические схемы записи ВГДР с коррекцией 111 дефокусировки, астигматизма, меридиональной и сагиттальной комы и сферической аберрации 3-го порядка
Оптические схемы записи ВГДР с коррекцией 119 дефокусировки, астигматизма и меридиональной и сагиттальной комы
Математическое моделирование и оценка качества 125 спектра
Экспериментальные исследования
Заключение

ВВЕДЕНИЕ
Спектральные приборы широко применяются для контроля материалов и изделий в различных областях науки и техники. Как правило, это дорогостоящие стационарные комплексы, однако, существует большое количество задач, для решения которых требуются малогабаритные автоматизированные спектральные приборы, пригодные для максимального приближения измерений к цеховым, сертификационным, складским центрам контроля продукции. Особенно широка потребность в таких приборах в металлургии и металлообработке.
Однако оснащенность предприятий указанными приборами, тем более автоматизированными, крайне неудовлетворительна. Дооснащение промышленности за счет зарубежных аналогов из-за их высокой стоимости не является выходом, приемлемым в современных условиях. В свою очередь, отечественные разработки спектральных приборов, отвечающих новым требованиям, на предприятиях, традиционно выполняющих их серийный выпуск, не проводились [1].
С учетом вышеизложенного, исследование и разработка малогабаритного эмиссионного спектроанализатора для определения химического состава одного из основных материалов промышленности - конструкционных сталей - является весьма актуальной.
Анализ современных разработок отечественных спектральных приборов показал, что в конструкции малогабаритного автоматизированного спектрографа “Сириус” в значительной степени учтены современные тенденции в спектральном приборостроении: оптическая схема построена на вогнутых голограммных решетках с коррекцией аберраций, прибор имеет многоканальную электронную систему регистрации, основанную на фотодиодной линейке. Однако,

1 - источник излучения,
2- трехлинзовый осветитель,
3- светофильтр,
4- входная щель,
5- поворотное зеркало,
6- дифракционная решетка,
7- коррекционная линза,
8- плоскость фокусировки.
Рис.2.1. Оптическая схема спектрографа