Разработка и создание Фурье-спектрометров непрерывного сканирования тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ОТДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

УНИКАЛЬНОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи УДК 535.4 : 548.75

Балашов Анатолий Александрович

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТРОВ НЕПРЕРЫВНОГО СКАНИРОВАНИЯ

01.04.01 — приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Научно-технологическом цен i ре Уникальною приборостроения РАН

Официальные оппоненты:

- д. ф. - м. н. Белогорохов А. И.

- д. ф. - м. н. Воронов С.А.

- д. х. н. Локшин Б.В.

Ведущая организация - Институт спектроскопии РАН

Защита состоится 8 июня 2005 г. в 15 — час. на заседании диссертационного совета Д 002.135.01 Научно-технологического центра Уникального приборостроения РАН, по адресу. 117342, Москва, ул. Byi-лерова, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НТЦ УП РА11 Автореферат разослан _апреля 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета к. ф. - м. н.

/Оыинсшчик I Л

ъв 06

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Многообразие возможностей применения Фурье-спектрометров для решения задач в области современной физики, химии, биофизики, материаловедения обеспечивается их известными преимуществами. К ним в первую очередь следует отнести:

• фактор мультиплексности, заключающийся в одновременной регистрации всего исследуемого спектрального диапазона;

• большой геометрический фактор - выигрыш в светосиле, обусловленной осевой симметрией интерферометра и значительными размерами входной диафрат мы;

• высокую точность шкалы волновых чисел Она обеспечивается точным измерением оптической разности хода интерферирующих световых пучков в интерферометре;

• практически постоянное во всем исследуемом спектральном диапазоне разрешение 5а, которое определяется только величиной предельной оптической разности хода Ьтах;

• широкий диапазон исследуемого спектра Спектральный диапазон, регистрируемый за один скан, определяется только областью пропускания светоделителя и областью спектральной чувствительное!и приемника,

• практическое отсутствие рассеянного излучения, которое является основным источником фотометрической погрешности в классической спектроскопии;

• высокую степень автоматизации спектральных исследований. Она обуславливается самой природой метода Фурье-спекторскопии, требующей цифрового восстановления спскгра из иптерферо! раммы

НАЦИОНАЛЬНАЯ I

библиотека |

СПетерв„га, , |

О»

Перечисленные преимущества Фурье-спектрометров позволяют получать спектральную информацию сразу в очень широком диапазоне длин волн за время одного эксперимента. Поэтому изучение спектральных свойств веществ в газообразном, жидком и твердом состоянии с помощью Фурье-спектрометров обеспечивает высокое качество научной информации.

Цель работы - разработка и изготовление нового класса спектральных приборов, а именно Фурье-спектрометров непрерывного сканирования и использование их для изучения широкодиапазонных спектров излучения и поглощения в ИК области спектра.

Основные задачи диссертации, определяемые поставленной целью, состоят в следующем:

1. Разработка и изготовление Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения, исследование его основных элементов и экспериментальное определение его предельных характеристик.

2 Проведение комплекса измерений широкодиапазонных спек г ров поглощения паров атомов металлов и спектров поглощения редкоземельных ионов в кристаллах при низких температурах с разрешением на уровне 0,005 см 1

3. Разработка и изготовление ряда быстросканирующих Фурьс-спекгро-метров высокого разрешения и экспериментальное определение их спектральных характеристик.

4 Разработка и изготовление ряда Фурье-спектрометров специального назначения.

5 Разработка и изготовление Фурье-спектрометра широкою назначения, и его применение для задач контроля качества

Научная новизна

Комплексные исследования отдельных элементов, механических устройств перемещения и оптических схем Фурье-спектрометров пошолили впервые в СССР, а позднее - и в России, создать ряд быстросканирующих Фурье-спектрометров для инфракрасной области спектра.

Рассмотрена и исследована оптическая схема интерферометра типа Май-кельсона с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе, что позволило резко снизить требования к материалу светоделителя и повысить в два раза спектральное разрешение.

На Фурье-спектрометре сверхвысокого разрешения с высокой точностью (0,005 см"') в широком диапаюне длин волн измерены положения штарков-ских компонент уровней I]5; па ц/2 иона Er" в кристаллах иттрий алюминиевого граната.

С помощью Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения впервые в мире была обнаружена и исследована ядерная сверхтонкая струкгура в оптическом спектре кристалла фторида лития-иттрия активированного юльмием.

Разработана оптическая схема интерферометра для Фурье-спек громет-ра, которая позволила реализовать в одном приборе одновременно высокое спектральное и высокое временное разрешение

Разработана оптическая схема двухканального Фурье-спектрометра, которая по1воляет одновременно проводить измерение эталона и образца

С помощью ИК Фурье-спектроскопии реализован на практике экспресс-метод анализа горюче-смазочных материалов.

Практическая ценность

На основании проведенных исследований разработаны и выпущены в мелкосерийном прои ¡водетве в НТЦ УП РАН ряд быстросканирующих Фурье-спектрометров различною назначения'

1 Фурье-спектрометр УФС-02 с рабочей областью спектра от 1 мкм до 100 мкм и разрешением до 0,005 см ';

2 Фурье-спекгрометр ФС-01 с рабочей областью спектра от 2 мкм до 100 мм и разрешением до 0,1 см"1. Фурье-спектрометр ФС-01 внедрен в серийное производство на Опытно-производственном предприятии НТО АН СССР I. Минска;

3. Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр АФС-0! с рабочей областью спектра от 2 мкм до 400 мкм и рафешением до 0,1 см"',

4. Лабораюрный субмиллиметровый Фурье-спектрометр ЛСФС-01 с рабочей областью спектра от 100 мкм до 3000 мкм и разрешением до 0,05 см"',

5. Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01 с рабочей областью спектра от 100 мкм до 5000 мкм с разрешением 0,1 см 1 и временным разрешением 5 мс,

6 Двухканальный Фурье-спектрометр ФС-02 с рабочей областью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 0,5 см ';

7 Фурье-спектрометр широкого применения с рабочей областью спеюра от 2 до 25 мкм и разрешением 1 см"';

8. Автоматизированная система контроля качества горюче-смаючных ма[е-

риалов АСИ ККГ; 9 Дейс1вующий макет инфракрасного Фурье-Раман спектрометра

Результаты по исследованиям и разработкам Фурье-спектрометров внедрены в Научно-технологическом цен I ре Уникально! о приборос г роения РАН, Инс!шуте спектроскопии РАН, Физическом инс!итуте РАН, Институте химической физики РАН, Институте космических исследований РАН, Институте физики металлов СО РАН, 25 ГОСНИИ МО РФ, Филиале Инсттуы ядерных исследований им. И.В. Курчатова, а 1акже в ряде вуюв и офасле-вых НИИ.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссерз анионной работы опубликованы в 22 научно-технических периодических изданиях и сборниках научных трудов, в описаниях 6 патентов на изобретения, в 3 препринтах Института спектроскопии РАН, а также в 8 тезисах докладов международных и отечественных научных конференций, в том числе: 2-го Всесоюзного симпозиума по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения (г. Томск, 1974), III International seminar on high resolution infrared spectroscopy (Liblice near Prague, 1974), IY International seminar on high resolution infrared spectroscopy (Liblice near Prague, 1976), XYIH съезда по спектроскопии (г Горький, 1977), 5-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy (Ottawa, Ontario, Canada, 1985), 7-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy (Pair-fax, Virginia, (ISA, 1989), 8-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy (Lubcck, Travemünde, FRG, 1991), Spectroscopy in Special Application (Kyiv, Ukraine, 2003).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и приложения. Основная часть диссертации содержи! 203 страницы машинописного текста, в том числе 65 рисунков и список литературы из 101 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Первая глава содержит описание исследований отдельных элементов Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения, разработку методик по их юстировке и контролю, а также описан Фурье-спектрометр сверхвысокого разрешения УФС-02 с рабочей областью спектра от 1 мкм до 100 мкм и разрешением 0,005 см"'.

Разрешение Фурье-спектрометра определяется максимальной разностью хода Ь, которую обеспечивает узел перемещения подвижного отражателя При этом заклоны подвижного зеркала для прибора с коротковолновой границей в 1 мкм и при радиусе подвижного зеркала равном 50 мм не должны бы гь более 0,5 на всем перемещении.

Для устранения этих трудностей плоские зеркала были заменены отражателями типа «кошачий глаз». Эта система состоит из двух зеркал, одно из которых - малое М2 помещено в фокус вогнутого большого М| (рис. ])

Из-за поворотов подвижного отражателя в процессе перемещения может происходить параллельный сдвиг отраженного луча относительно его первоначального направления. Для устранения подобных явлений в одно из плеч отражателя было введено неподвижное плоское поворотное зеркал» М, (рис 1) При ттом отраженный от этой системы зеркал луч возвращается по пути падающег о

В резу гьтате перехода в плечах интерферометра с плоских зеркал на описанную систему «плоское зеркало-ретрорефлектор» удалось резко спи «и I ь требования к точности изготовления и юстировки механизма прямолинейного перемещения подвижного отражателя с долей угловой секунды до !" и удвоить (при ттом же механическом перемещении подвижного отражателя, чго и в классических вариантах интерферометра) достигаемое разрешение

Рис 1 Оптическая схема плеча интерферометра фурье-спектрометра.

Для оценки точности перемещения подвижного отражателя разработана специальная оптическая схема, которая обеспечивает возможность измерения не только значения и знака угла наклона отражателя при его поступательном перемещении, но и определение участка, где наблюдаются отклонения поступательного перемещения от заданного

Вся оптико-механическая часть Фурье-спектрометра УФС-02 ра!мещена в отдельных вакуумных корпусах (с остаточным давлением 10'J мм ртст ) и состоит из осветителя-монохроматора, интерферометра, оптического распределителя, многоходовой (азовой кюветы (с остаточным давлением 105 мм рт.ст.) и блока опорного канала

Важнейшим оптическим узлом любого Фурье-спектрометра, определяющим его спектральные характеристики, является интерферометр. Оптическая схема интерферометра представлена на рис.2.

Существенными отличиями данного интерферометрическот узла являются: использование отражателей типа «кошачий 1лаз», что резко снижает требования к механизму поступательного перемещения подвижного отражателя; выполнение светоделителя и компенсатора на одной пластине, что обеспечивает идентичность материала, их равную толщину и одинаковую клиновидность, и применение вспомогательных плоских $еркал, потоляю-щих при том же механическом перемещении отражателя в 2 раза увеличить пределы изменения оптической разности хода по сравнению с классическими вариантами интерферометра.

Для перекрытия всего рабочею спектрального диапазона спектрометра используется набор сменных светодели гелей из следующих материалов кварц КИ, CaF>, КВг, пленка из полиэтилентерефтатата толщиной 6 мкм

Интерферограмму исследуемою излучения необходимо регистрировать в зависимости ог оптической разности хода, причем регистрировать

^предварительного

Рис 2 Оптическая схема интерферометра фурье-спектрометра УФС-02

1,5,7,8 -плоские зеркала, 2- пластина светоделителя-компенсатора,

3 - пол\ прозрачное покрытие, 4 и 6 - подвижный и неподвижный ретрорефлекторы

дискретно с определенным шагом. Последнее позволяет заменить интеграл в Фурье-преобразовании суммой, что важно для численной обработки получаемой интерферограммы на ЭВМ. Измерение оптической разности хода (с необходимой точностью), задание нулевой точки отсчета и управление регистрацией интерферограммы в Фурье-спектрометре осуществляется с помощью опорного канала. Синусоидальное изменение интенсивности лазерного пучка на выходе интерферометра создает «метролот ическую линейку», которая обеспечивает необходимую точность измерения оптической разности хода. Чувствительность к направлению изменения оптической разности хода (обеспечивающая реверсивный характер ее измерения) достигается построением схемы с двумя интерферограммами на выходе, сдвинутыми по фа!е относительно друг друга на 7г/2.

Для проверки работоспособности Фурье-спектрометра УФС-02 и его разрешения зарегистрирован спектр поглощения закиси азота (N20) с предельным разрешением (0,005 см"'). Данный спектр получен с применением мно! оходовой газовой кюветы при длине оптического пути в последней 15 м и давлениях 5 мм рт.ст.

Измеренная область спектра N^0 охватывает полосу (20"1-00"0), центр коюрой приходится на 4731 см ' (рис 3).

Во второй главе с помощью Фурье-спектрометра УФС-02 были исследованы спекфы поглощения атомов паров галлия и тулия в окружении томов инертных газов и спектры поглощения редкоземельных ионов в кристаллах.

Проведены исследования запрещенных линий поглощения атомов таллия (переход 62Р"1/2 - 62Р%2) и тулия (переход 42Г07|2 - 421-"52) в окружении атомов инертных гаюв Принципиальное отличие этих двух переходов состоит н том, что магнитодипольный переход таллия связан с возбуждением ею

W

i i—i—1—i—i—i—i—i ¡ i i i i—i—i i i i i i i i i ¡ i 1 i i -4716 4719 «м

Рис. 3 Спектор поглашения №0

валентного р-электрона, тогда как аналогичный переход в тулии обусловлен возбуждением его внутреннего Р-электрона. Такое различие переходов сказывается на характере возмущения соответствующих запрещенных линий при столкновениях активных атомов с атомами инертных газов.

Газообразные таллий и тулий получались возгонкой при температуре 1400-1500 К в специальных нагревательных кюветах, располагавшихся вне прибора и заполненных различными инертными газами при различных давлениях. Экспериментально определены сдвиги запрещенных линий атомов таллия и тулия и определены величины уширения этих линий в зависимости от давления инертного газа.

Запрещенная линия 1,14 мкм тулия, обусловленная возбуждением электрона во внутренней Г-оболочке, уширяется в 300 раз слабее линий, связанных с переходами во внешних валентных оболочках. Уникально малый сдвиг легкими инертными газами запрещенной линии 1,14 мкм тулия в сочетании с малым ее уширением позволяет рассматривать магнитодипольный переход в Г-оболочке тулия перспективным оптическим переходом для проблем стандартизации частоты.

Следует также обратить внимание, что спектры, получаемые на Фурье-спек1ромстрах, снабжены удобной шкалой волновых чисел. Точная шкала волновых чисел, которая устанавливается сразу во всем диапазоне с привяг-кой к одному лазерному эталону, является преимуществом и особенностью метода Фурье-спектроскопии (выигрыш Конна)

Эта особенность шкалы волновых чисел позволила выполнигь измерения положений штарковских компонент уровней 115/2 и/г пп иона Ет1' в иприи-алюминиевом гранате с точностью до 0,03 см 1 (эта точность обусловлена точностью нахождения максимумов линий, имеющих полуширину 0,3 см ') УчА150|2-Ьг - эффективный материал для лазеров трех и полуюрамик-

ШР

п г

и

"1—-1-1-1-г

8678

-1

8689см'

8678

8689см1

Рис 4 Фрагменты спектров пропускания кристаллов 1л У Р4- И^, в области перехода ► в ионе Нп1( Т=6,2 К

а) концентрация Нп с-1ат%, 5о= 0,01см 1

б) с =0,1 ат%, §о= 0,007см 1

ронного диапазонов. Перечисленные уровни участвуют в генерации, и спектроскопическая информация здесь весьма актуальна

С помощью Фурье-спектрометра УФС-02 была обнаружена и исследована ядерная сверхтонкая структура в оптическом спектре кристалла двойного фторида лития-итгрия, активированного гольмием, 1лУР4-Но Па рис 4 приведен пример спектра с хорошо разрешенной сверхтонкой структурой Эту структуру можно трактовать как зеемановское расщепление вырожденною электронного штарковского уровня иона Но1+ в магнитном поле ядра, квантованном в соответствии с квантованием проекции ядерного момента на ось симметрии. Измеренные ширины линий в спектре гольмия, внедренного в кристаллическую решетку, не шире, чем в спектрах атомарного гольмия.

В третьей 1лаве описана серия Фурье-спектрометров среднего разрешения:

• Фурье-спектрометр ФС-01, предназначенный для спектральных исследований в области от 100 до 5000 см"' с разрешением до 0,1 см'1 в режимах пропускания (поглощения), отражения и излучения образцов, находящихся в различных агрегатных состояниях (газы, жидкости, твердые тела);

• Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр АФС-01, предназначенный для определения химического состава остаточных электрически активных примесей в чистых и сверхчистых полупроводниковых материалах, а также для исследования оптических свойств 1вердых гет при низких температурах и в магнитных полях в области спекгра ог 25 до 5000 см ' с разрешением до 0,1 см ';

• Лабораторный субмиллиметровый Фурье-спектрометр ЛС'ФС-01, предназначенный для качибровки и настройки субмиллиметровой аппаратуры, используемой для пассивной и активной диагностики плазмы, а также для проведения спектральных исследований в области спекгра от 3 до 300 см"' с разрешением до 0,05 см"1 при различных поляризациях излучения

В разработке указанных спектрометров использовался ряд общих принципов, элементов, конструкций, приемов и методик эксплуатации, что позволило во многом унифицировать их и обеспечило гибкость их перестройки от задачи к задаче, а именно: принцип непрерывною (быстрого) сканирования, метод накопления интерферограмм, единое устройство перемещения подвижного отражателя, одинаковая система автоматического управления и регистрации спектральной информации.

Остановимся более подробно на Фурье-спекторметре ФГ-01, который являлся базовой моделью.

Оптическая схема Фурье-спектрометра ФС-01 (рис.5) построена из отдельных блоков, помещенных в вакуумные корпуса: осветителя I, интерферометра II, кюветного отделения IV, отделения приемников V

Интерферометрический узел состоит из двух отдельных интерферометров с общим приводом подвижных зеркал. Основной или измерительный интерферометр построен по схеме Майкельсона с уиюм падения лучей на светоделитель 30°.

Устройство перемещения подвижного зеркала обеспечивает изменение оптической разности хода в пределах 10 см. Скорос1ь сканирования можно изменять в широких пределах, что позволяет регистрировать интерферограм-мы во всей области спектра на частотах, согласованных с полосой частот приемников ИК-излучения. Минимальное время сканирования спектра с разрешением 0,1 см 1 сосгавляет 2,5 мин.

Для различных участков спектра существует набор блоков светоделителей с компенсаторами из кварца «КИ», СаЯт (флюориг) и КВт (бромистый калий), а для диапазона от 25 до 100 мкм используется светоделитель

lg

из пленки полиэтилентерефталата толщиной 6 мкм.

Исследуемое излучение из основного интерферометра направляется в кюветное отделение (IV), выполненное в виде отдельного вакуумного отсека

В качестве основных приемников ИК-излучения используются пироэлектрический приемник и оптико-акустический приемник типа ОАП-5М с полиэтиленовым окном.

Широкодиапазонносзь Фурье-спектрометра одновременно с высоким разрешением подтверждается записью спектра промышленного метана, содержащего помимо метана, воду и углекислый газ (рис.6-9).

Этот спектр записан с разрешением 0,1 см"1 за время 1 часа с накоплением интерферограмм в количестве 36 штук. Получено отношение сигнал/шум не хуже 100 во всем диапазоне Так в одном измерении получен сразу спектр поглощения метана в области 1250-1400 см"1, спектр поглощения воды в области 1620-1720 см"1, спектр поглощения углекислого газа в области 23002400 см ', спектр поглощения метана в области 2800-3200 см '.

Оптическая схема (рис.10) Фурье-спектрометра АФС-01 составлена, как и во всех описываемых Фурье-спектрометрах, из отдельных функциональных блоков, помещенных в вакуумные корпуса, основными из которых являются, осветитель I, интерферометрический узел II, кюветное отделение IV, оптический распределитель V, криостат VI.

Оптическая схема осветителя I и ин!ерферометрического у и а II по-с]росна по той же схеме, которая использовалась в Фурье-спектрометре ФС-01 Для расширения рабочей спектральной области в АФС-01 использовались дополнительно 2 светоделителя из полиэтилснгерефгалатной пленки с гол-шинами 12 и 25 мкм.

Задачи, для решения которых предназначен этот прибор, потребовали сущесшенно!о изменения оптической схемы в кюветном 01 делении и в

Рис 6 Спектр поглощения мегана

Рис 7 Спектр поглощения воды

Рис 9 Спектр поглощения метана

приёмной части спектрометра АФС-01 по сравнению со спектрометром ФС-01

Оптический распределитель формирует и направляет световой пучок измерительного канала либо на один из приемников, либо в криостат фотопроводимости VI. В качестве приемников ИК-излучения используется оптико-акустический приемник ОАП-5М с полиэтиленовым окном и пироэлектрический приемник ПМ-5

Излучение из измерительною канала заводится в криостат фотопроводимости по коническому световоду, выполненному из нержавеющей стали, и к попадает на образец, установленный на самфировой подложке и в медном

держателе.

В режиме фотопроводимости на приборе АФС-01 был исследован сплав 1^1.хСс!хТе, являющийся перспективным для применения в качестве материала ИК-фотоприемников в области 8-14 мкм с х = 0,2, у которого ширина запрещенной зоны Рв равна 100 шеУ (800 см'1)

Основной узел спектрометра ЛСФС-01 блок поляризационного интерферометра построен по схеме Мартина-Панлета, более эффективный, чем другие схемы для указанного диапазона.

В оптической схеме рассматриваемого поляризационною интерферометра в качестве светоделителя используется проволочная решетка, она эффективно делит поляризационный световой пучок для всех дтин волн, больших величины шага решетки, что позволяет на одной решетке получать весь спектр в диагтаюне 01 3 см"' до 300 см"'. Кроме того, данная оптическая схема позволяет исследовать образцы в поляризованном свете в двух взаимно ортогональных поляризациях.

В четвертой главе описана серия Фурьс-спекфометров специального назначения

• Ьысфосканирующий Фурье-спектромир ЬФС-01 с рабочей обласшо

спектра от 100 мкм до 5000 мкм, со спектральным разрешением 0,1 см 1 и временным разрешением в 0,005 с;

• Двухканальный Фурье-спектрометр ФС-02 с рабочей областью спектра от 2 мкм до 25 мкм и спектральным разрешением 0,5 см ';

• Действующий макет ИК Фурье-Раман спектрометра Фурье-спектрорадиометр БФС-01 предназначен для измерения спектральной яркости поляризованного электромагнитного излучения высокотемпературной замагниченной плазмы в коротковолновой части миллиметрового

и субмиллиметрового диапазонов, перекрывающей спектральный интервал (

первых электронных циклотронных гармоник .

Быстросканирующий Фурье-спектрометр БФС-01 состоит из интерферометра, блока энергоснабжения, вакуумной системы, приемников излучения, оптического переключателя и системы управления прибором.

Основным элементом прибора является интерферометрический узел (рис II), собранный по схеме Мартина-Паплетта и позволяющий получать раздельно две интерферограммы с взаимно ортогональными поляризационными составляющими исследуемого излучения

Этот узел состоит фактически из двух интерферометров, использующих общее сканирующее устройство Изменение оптической разности хода достигается путем вращения платформы, на которой устанаативается восемь двухгранных зеркал (диэдров) На входе каждого интерферометра установлены поляризаторы в виде проволочных вольфрамовых сеток, ориентированных на требуемую поляризацию исследуемого излучения. Свеюделители и выходные поляризаторы также представляют собой аналогичные сетки, ориентированные заданным образом.

í

Рис II Принципиальная ourическая схема Фурье - спекфорадиомегра

БФС-01

Анализ развития Фурье-спектроскопии за последние двадцать лет показывает, что в течение этого времени у спектрометров, выпускаемых ведущими фирмами, практически не изменилась одна из важнейших характеристик -воспризводимость результатов измерений по шкале оптического пропускания Эта характеристика является важнейшей при проведении количественных измерений, определяя порог обнаружительной способности и тем самым класс решаемых задач.

С целью улучшения воспроизводимости был разработан двухканальный Фурье-спекгрометр ФС-02.

Принципиальная оптическая схема Фурье-спектрометра ФС-02 показана на рис.12 Она построена по схеме интерферометра Майкельсона, где вместо плоских зеркал используются отражатели типа диэдров (двугранные зеркала) Особенностью рассматриваемого режима является то, что в процессе измерения участвуют оба световых пучка (луча), выходящих из интерферометра Майкельсона (гот, который используется в обычных Фурье-спектрометра, -луч интерферограммы и тот, который в обычных Фурье-спектрометрах возвращается к источнику излучения - луч антиинтерферограммы). Антиингер-ферограмма получила свое название в связи с тем, что в идеальном случае (при отсутствии погрешностей) она сдвинута по фазе относительно интерферограммы ючтго на 180 градусов, т.е. находится в противофазе с последней

Новая оптическая схема Фурьс-спсктрометра, реализующая вышеукамн-ный двухлучсвой режим, позволит одновременно измерять образец и »талон, что резко (по меньшей мере на порядок) улучшит воспроизводимость измерений при общем уменьшении времени измерения, и приведет к тому, чго чувствительность прибора будет определяться только чувствительностью ис пользуемого приемника излучения.

Экспериментальные испытания Фурье-спектрометра ФС 02 показали,

OJ

что для этого прибора отклонение от линии воспроизводимости в единицах оптической плотности в двухканальном режиме минимального и лежит в пределах ±0,001 единицы оптической плотности.

Такая высокая воспроизводимость результатов измерений позволила провести исследования тонких структурных перестроек в процессе ферментативных и фотохимических превращений, таких, например, как обнаружение изменений в структуре бактериородопсина под воздействием видимо! о света

На рис.13 представлены впервые полученные ИК-спектры поглощения К6ю, первого интермедиата фотоцикла БР (а) и исходной формы БР5(,х (б) Эти спектры записаны в двухлучевом режиме с использованием апомембран в канале сравнения. При их обработке для того, чтобы исключить по!решности, вызванные различием в толщине пленок ПМ и апомембран, делали поправку на коэффициент Последний определяли по исчезновению пика полосы Амид-1.

Измерение комбинационного рассеяния света (КРС) на исследуемом объекте является эффективным методом изучения структуры и свойств различных молекулярных систем. В настоящее время спектральный метод измерения КРС получил развитие главным образом в видимом диапазоне длин волн Впрочем, многие вещества, в том числе полимеры, из-за сильной флуоресценции, были исключены из числа изучаемых методом КРС

Для решения задачи регистрации спектров комбинационною рассеяния света в инфракрасной области спектра (спектральный диапазон от 1 мкм до 1,6 мкм) был разработан и изготовлен макет Фурье-спекгрометра на эту спектральную область с разрешением 2 см '.

В его основу положена принципиально новая оптическая схема Фурье-спсктрометра (рис.14).

Эта схема построена на основе интерферомефа Майкельсона, в котором в качестве подвижного и неподвижного Офажатслей исполь-

£>, от и

V, ск1

Рис 13 Инфракрасные спектры ног ющения фпкк.Iационарной смеси

К„„ БР^(а) и исходной формы Б1>„(6) записаны в днухлучеиом режиме с использованием амомечбран в канале сравнения Дифференциальный спектр (в) между К»,,,-- иигермедиатом и исходной формой ЬРад записан в двухлучевоч режиме Спектры записаны мри 77 К в ОгО с разрешением 4 см ' и усреднением гю 400 скапач

Втжтр 'rtxt4s / 1

силтр 2

Лкх 3

Писк Í

5

[йеоюдем&ъ с мргжакхх* 6

Обьоакд 7

Ойразк в

Эдипл /«toan*** 9

bjvp ! \ f0b 1 Ю

*Taxo \ п

Зеркп/к ncßopanix' iг

JfíPffCíTüp ÍJ

Иогфнк 'йекгс rípnc и

/1мл1 К

ЗеркйК ъАйоопюе (5

Phi. 14 Oiiimcikw^oMj Фчрье спектрометра ычонвдыоч uno ра^еяния tueui

зуются высокоточные зеркальные триэдры.

В данной схеме существуют следующие каналы'

1. Канал возбуждения спектра КРС на основе Ыс!.УаС> лазера (длина волны 1064 нм),

2. Канал измерения спектра КРС с приемником 1пОаА$,

3. Канал измерения текущей разности хода на основе гелий-неоновою лазера (референтный канал);

4. Канал «белого» света для определения точки нулевой разности хода

> На основе этой схемы разработан и изготовлен макет Фурье-Раман спек-

трометра, с помощью которого зарегистрирован фононный спектр КРС кремниевой пластины в геометрии на отражение (рис 15).

В пятой главе описан Фурье-спектрометр широкого применения АФ-1 и некоторые примеры его использования в науке и технике

Для решения задач в области молекулярной спектроскопии был разработан и освоен в мелкосерийном производстве НТЦ УП РАН Аналитический Фурье-спектрометр АФ-1 с рабочей областью от 2 мкм до 25 мкм и разрешением 1 см"1

В основе конструкции Фурье-спектрометра АФ-1 лежит двух луче ной интерферометр с периодическим изменением оптической разности хода путем вращательного качания блока, на котором укреплены светоделитель с компенсатором и два плоских зеркала (рис.16) Измеряемая яркость светового потока как функция оптической разности хода интерферирующих пучков (ин-терферотрамма) путем численного Фурье-преобразования превращается в искомый спекф пропускания самою прибора (первое измерение) и прибора с образцом в кювегном отделении (измерение второе).

Рис.15. Спектр комбинационного рассеяния света кремния.

Рис. 16. Принципиальная оптическая схема Фурье-спектрометра АФ-1

1 - источник излучения; 2 и 9 зеркальные параболоиды, 3, 6. 7, 8 и И плоские зеркала; 4 и 5 - светоделитель и компенсатор, !0 - жидкостная кювета; 11 -эллиптическое 1еркало; 12 - фотоприемник; 13 телий-неоновый ла5ер; 15 - приемник лазерного излучения, ПБ подвижный блок, X ось вращения ПБ в приборе горизон тальна

РОС. НАЦИОНАЛЬНА! БИБЛИОТЕКА С. Петербург О) М м

Исследуемое излучение измерительного канала с помощью приемника ИК излучения преобразуется в электрический сигнал, который усиливается с помощью предусилителя и поступает на вход блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП), где преобразуется в цифровой код В результате аналоговая интерферограмма в цифровой форме поступает на ПЭВМ, где с помощью соответствующего пакета программного обеспечения обрабатывается накапливается за время установленного оператором числа сканов, синхронно суммируется и преобразуется в искомый спектр

Так как Фурье-спектрометр АФ-1 освоен в мелкосерийном производстве НТЦ УП РАН, то для контроля основных параметров прибора была разработана простая методика проверки прибора АФ-1

На рис.17 представлен спектр пропускания Фурье-спектрометра в диапазоне от 400 до 5000 см"'. На этом спектре отчетливо видны полосы поглощения атмосферной воды в области 2,8 мкм и в области 6 мкм и полоса поглощения атмосферного С02 в области 4,2 мкм.

Спектр получен при разрешении 1,0 см 1 и при числе накопления равном 16. Эти параметры установлены и во всех последующих измерениях

Измерение спектрального разрешения осуществляется путем измерения линий поглощения атмосферног о СО?

Точность определения волновых чисел определяется по спектру поглощения атмосферной воды в области 6 мкм

Линию 100%-го пропускания находят как отношение одной записи спектра пропускания прибора ко второй. В идеале это отношение должно быть равным единице. По техническим требованиям к нашему прибору оно должно быть равным 1,0*0,005 Отклонения этой линии ог единицы обусловлены целым рядом факторов - шумами измерений, температурным дрейфом ингерферомегра и т п

20 ивм 2001, cp*. 12:42:22.

1 ' JUN19-A1.SRF : 19 Ивн 2001. 09:42.22

Рис 17 Спектр пропускания Фурье-спектрометра ЛФ-1

На рис.18 представлена линия 100%-го пропускания, измеренная при следующих условиях эксперимента - разрешение 1,0 см"', число накопления 16. Из рисунка видно, что в диапазоне от 500 до 3000 см 1 отклонения линии 100%-го пропускания не превышают ±0,5%.

Измерения характеристик прибора по оптической плотности проводились с помощью двух пластин равной толщины из CaF2 Измерялась оптическая плотность первой пластины, затем второй, а затем оптическая плотность этих двух пластин соединенных вместе.

Опираясь на описанную выше методику, можно не используя дорою- »

стоящего дополнительного оборудования измерять основные технические характеристики любого Фурье-спектрометра.

Известно, что в ИК спектрах сырой нефти, ее фракций и различных нефтепродуктов обнаруживаются практически все характеристические полосы поглощения (ХПП) основных функциональных групп многоатомных органических молекул.

В результате проведенных исследований получены статистические спектральные данные, позволяющие надежно идентифицировать любой образец горючего (из ряда товарных нефтепродуктов) по характерному набору спектральных параметров, а именно, по величинам оптических плотностей на определенных ХПП.

Полученные результаты легли в основу нового метода комплексной оценки качества нефтепродуктов, реализованною в ра¡работке автоматизированной системы идентификации и контроля качества горючего (АСИ ККГ), состоящей и* Фурье-спектрометра АФ-1 и информационно-поисковой системы (ИПС) и позволяющей по ИК спектрам горючего проводить ею идентификацию и контроль качества.

10 Инн 2001, Срд. 13:33:00.

[ I i П I M I I I M I I I I i 11 I Ч 1 I I I t 1 i I ) i-1 1 1 1 I 1

5000.0 4000.0 3000 0 2000 0 1000.0 1/ch

1. 1 JUN19-A7.TO 1 : IS Ижм 2001, 09 44:50.

Рис.18 Линия 100% пропускания Фурьс-спекфометра АФ-1

Рассмотренная выше автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего сертифицирована как средство измерения горючесмазочных материалов (сертификат RU С 31.018.В No 3362).

На основе разработанной в НТЦ УН РАН системы АСИ ККГ выпущен ГОСТ РВ 51560-2000 «Топлива жидкие. Экспресс-метод идентификации и контроля качества».

Для решения задач в ближней ИК области спектра на базе Фурье-спектрометра АФ-1 был разработан Фурье-спектрометр АФ-ЗБ с рабочей областью спектра от 0,9 мкм до 3 мкм и спектральным разрешением 2 см '.

Основным отличием Фурье-спектрометра АФ-ЗБ от Фурье-спектрометра АФ-1 является использование в нем светоделителя из плавленого кварца, точность обработки рабочих плоскостей которого на порядок лучше, чем у светоделителей из КВг, что позволяет использовать его для работы в ближней ИК области спектра. Светоделительное покрытие на нём выполнено из кремния

Точности обработки зеркал и их взаимного положения также значительно улучшены за счет улучшения технологии Кроме того, приемники ИК излучения на эту область имеют на порядок большую чувствительность

К прибору АФ-ЗБ была также разработана специализированная приставка для использования его в качестве КРС спектрометра.

В состав данной приставки входят Nd.YaG лазер на длину волны 1,06 мкм, короткофокусный обьектив, устройство крепления твердотельных образцов, Notch-Filter и канал «белою света» для задания единой точки отсчета для последовательно регистрируемых ин терферограмм (при работе в режиме накопления)

С помощью такой приставки на Фурье-спектрометре АФ-ЗБ был также зарегистрирован спектр комбинационного рассеяния света кремниевой пластинки.

3 Л К Л Ю Ч Ь Н И L-В настоящей диссертационной работе рассмотрены принципы построения и функционирования Фурье-спектромегров непрерывного сканирования таких, как УФС-02, ФС-01, АФС-01, ЛСФС-01, ЬФС-01, ФС-02, АФ-1, и проведены исследования их отдельных систем и умов

С помощью приборов был проведен ряд спектральных измерений, в ходе которых были подтверждены характеристики созданных приборов, а в ряде случаев получены и новые научные результаты

Основные результаты настоящей диссертационной работы могут быть разделены на две группы и заключаются в следующем: I. Создание аппаратуры и методик

1. Впервые в СССР разработан ряд быстросканирующих Фурье-cncKipo-метров для ИК-области спектра.

а) Фурье-спектрометр (УФС-01) с рабочей областью спектра от 1 до 100 мкм и разрешением до 0,005 см ',

б) Фурье-спектрометр (ФС-01) с рабочей областью спектра от 2 до 100 мкм и разрешением до 0,1 см"1 (Фурье-спектрометр ФС-01 внедрен в серийное производство на Опытном производственном предприятии НТО АН СССР г. Минска),

в) Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр (АФС-01) с рабочей областью спектра от 2 до 400 мкм и разрешением до 0,1 см ',

г) Лабораторный субмиллиметровый Фурье-спектрометр (ЛСФС-01) с рабочей областью спектра от 100 до 3000 мкм и с разрешением до 0,05 см

д) Быстродействующий Фурье-спектрометр (БФС-01) с рабочей областью спектра от 100 мкм до 5000 мкм, со спектральным разрешением 0,1 см"1 и временным разрешением 0,005 см

с) Двухканальный Фурье-спектрометр (ФС-02) с рабочей облаымо спектра о г 2 до 25 мкм и разрешением 0,5 см

ж) Действующий макет Фурье-Раман-спектрометра инфракрасного диапазона со спектральным разрешением 2 см ';

з) Аналитический Фурье-спектрометр (АФ-1) с рабочей облас|ью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 1 см 1 (Фурье-спектрометр АФ-1 внедрен в мелкосерийное производство Hl 11 УП РАН).

2 Разработана и исследована оптическая схема двухлучевого интерферометра с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе

3. Разработана и исследована оптическая схема для быстродействующею Фурье-спектрорадиометра на двухгранных уголковых отражателях.

4. Разработана и исследована оптическая схема Фурье-Раман-спектро-мегра инфракрасного диапазона на трехгранных уголковых отражателях

5. Разработана простая методика определения фотометрических характеристик Фурье-спектрометра со спектральным разрешением на уровне I см 1

6. На базе Фурье-спектрометра АФ-1 разработана автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего (АСИ ККГ )

II. Результаты спектральных исследований

1. На Фурье-спектрометре УФС-02 исследованы спектры поглощения запрещенных линий атомов таллия (1,28 мкм) и тулия (1,14 мкм) в окружении атомов инертных газов. Экспериментально определены сдвиги запрещенных линий атомов таллия и тулия и определены величины уширения этих линий в зависимости от давления инертного газа.

2. На Фурье-спектрометре УФС-02 измерены спектры not лощения кристаллов иттрий-алюминиевого граната с примесью эрбия (ИАГ-Er) при 4,2 К и при 300 К в области переходов 41 ,s/2 41,с разрешением 0,03 см"1 и точностью привязки по частоте 0,003 см"'. Проведены измерения положений шгар-

ковских компонент уровней 4115/2 »3/211/2 иона Erv в кристаллах ИАГ-Er эффективного материала для лазеров трех и полуторамикронного диапазонов

3 С помощью Фурье-спектрометра УФС-02 была обнаружена и исследована ядерная сверхтонкая структура в оптическом спектре крисгалла двойного фторида лития-иттрия активированною юльмисм при низких темпера! у-рах Показано, что линии гольмия в кристаллической решетке UYI 4 при низких температурах не шире, чем в спектре атомарною юльмия, вопреки распространенному представлению.

4. С помощью прибора ФС-02 были исследованы дифференциальные спектры оптической плотности бактериородопсина в инфракрасной области спектра Обнаружена фото-индуцированная перестройка углеводородною фрагмента молекулы ретиналя бактериородопсина.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Букреев В.С , Балашов A.A., Вагин В.А Отражатели для интерферометра Фурье-спектрометра высокого разрешения // ПТЭ, 1974 -№4 -с 175-177

2 Балашов А А., Букреев ВС, Жижин Г.Н. Фурье-спектрометр высокою разрешения // Тезисы докладов 2-ю Всесоюзного симпозиума по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения г Томск, 1974 г.

3 Balashov А А , Bukreev V S , Zhi/hin О N High resolution infrared spectroscopy // Abstracts of papers, Liblice near Prague, 1974

4 Балашов А А, Букреев ВС, Ватин В А, Жижин Г.Н, Культепин II.Г, Несгерук И Н , Перминов Е.Ь. Фурье-спектрометр высокою разрешения (0,01 см') для спектральной области 0,6-100 мкм И Препринт ИСАИ, 1976 10/130 - 52 с.

5. Balashov A A , Bukreev V.S , Vagin V.A., Kultepin N.G., Nesteruk I.N , Zhiz-hin G N. Fourier-transform spectrometer for 0 6 - 100 pm with resolution 0 01 - 0.005 cm ' // IV-th International seminar on high resolution infrared spectroscopy. Abstracts of papers, Liblice near Prague, 1976

6 Balashov A.A., Bukreev V S., Vagin V.A., Perminov E.B , Zhizhin G.N. Infrared luminescence studied of Dy 2" - doped CaF2 at helium temperature on high resolution Fourier spectrometer // IV-th International seminar on high resolution infrared spectroscopy. Abstracts of papers, I lblice near Prague, 1976

7. Балашов A.A., Букреев B.C., Жижин Г.Н. Фотоэлектрический метод контроля непрямолинейности поступательного движения // Измерительная техника, 1976. - № 1. - с.49-50.

8 Балашов А А , Букреев В С., Вагин В.А., Жижин Г.Н Интерферометр с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе II (1ГЭ,

1977. -№2. -с.191-193.

9. Балашов А. А., Багданскис Н.И., Букреев В.С , Ва1ин В А, Жижин Г.Н., Культепин Н.Г., Несгерук И.Н. Инфракрасный измерительный комплекс высокого ра¡решения института спектроскопии АН СССР // XVIII съезд по спектроскопии, Тезисы докладов, г. Горький, 1977

10. Балашов А А., Букреев B.C., Вагин В.А , Жижин Г Н., Культепин Н Г , Нестерук И.Н. Фурье-спектрометр высокого разрешения УФС-01 // Г1ГЭ.

1978.-М" 2 - с 268

11. Балашов А.А., Букреев В.С , Нестерук И Н , Филиппов О К О выборе источника излучения для инфракрасного Фурье-спекфомезра // ЖПС, 1978 -Т.29. - №3 - с 559-561.

12. Balashov A., Bukreev V., Nesteruk I., Perminov h , Vagin V., Zhi/hm C> High resolution Fourier transform spectrometer (0.005 cm ') - for the 0.6-100 цт spectral range // Applied Optics, 1978. - V 17. - No 11 - p 1716-1722.

13. Балашов A.A , Ьукреев B.C., Вагин B.A., Жижин Г.Н., Культепин HI , He-стерук И.Н. Фурье-спектрометры высокого разрешения Приборы для научных исследований//Сб. докл. Изд СЭВ, т. 1, Москва, 1980 - с.76-80

14 Балашов А А., Букреев В.С , Вагин В А., Дроздов В Н , Культепин Н Г Комплекс Фурье-спектрометра высокого разрешения УФС-02 // ГТ1Э, 1983. -№3 -с.239.

15 Андреев В С , Балашов А А , Букреев В С , Вагин В А , Висковагых А В , Давыдов А.Е , Капустин С А , Культепин Н Г , Руренко А А Инфракрасный Фурье-спектрометрФС-01 // ПТЭ, 1983 -№5 - с 229-230

16 Агладзе Н И., Балашов А.А , Жижин Г.Н , Попова М.Н Спектры высокого разрешения в области переходов 4I 13,2 4I п2 п,? для кристаллов ит-грий-алюминиевого граната, активированною зрбием // Оптика и спектроскопия, 1984. - Т. 57. - № 3. - с. 379-381.

17 Aglad/e N.I, Balashov АА, Bukreev VS, Kultepin N.G , Popova M N , Vagin V A , Vinogradov E.A., Zhizhin G N. New high resolution infrared 1 ou-rier-transform spectrometer and the first results in atomic, molecular and crystal spectroscopy // In 1985 Int Conf. on Fourier and Computerized IR Spectroscopy, ed J Grasselli & D Cameron, SPIh, 1985 - p 452-453

18 Агладзе H И , Балашов A A , Веденин В Д , Кулясов В.Н Возмущение запрещенных переходов в атомах галлия и тулия при столкновениях с атомами инертных газов//Оптика и спектроскопия, 1987.,- Г63 ЛИ -с 12-15

19. Балашов A.A., Вагин В.А., Челноков А И Сканирующее устройство для получения разности хода в двухлучевом интерферометре // Автор свид № 1300294, 1987.

20. Балашов А А., Болдырев Н.Ю, Бурлаков В М. и другие. Спектроскопия ИК-отражения высокотемпературных сверхпроводящих керамик на основе лан гана и иттрия//Письма в ЖЭТФ, 1987.- Г .46 (Приложения). - с.43-46.

21 Балашов А А., Болдырев Н.Ю., Бурлаков В.М. и другие. Спектроскопия высокотемпературных сверхпроводящих керамик. - Препринт ИСАИ, 1987. -№2. -34 с.

22 Апгадзе Н.И., Балашов А А., Букреев B.C., Вагин В.А , Виноградов R.A , Жижин Г.Н., Культепин Н.Г, Попова М Н. Инфракрасный Фурье-спектрометр быстрого сканирования с разрешением 0,005 см ' // Сборник "Фурье-спектроскопия и современные проблемы физики и химии поверхности", Научный совет по проблеме "Спектроскопия атомов и молекул АН СССР", Москва, 1988. - с.83-114.

23 Балашов А А , Букреев B.C., Вагин В А , Висковатых А В Инфракрасный Фурье-спектрометр быстрого сканирования ФС-01 // Сборник "Фурье-спектроскопия и современные проблемы физики и химии поверхности", Москва. Научный совет по проблеме "Спектроскопия атомов и молекул" АН СССР, 1988 - с 128-147.

24 Балашов А А Фурье-спектрометры среднего разрешения ФС-01, АФС-01, ЛСФС-01 // Препринт ИСАН, 1988 - № 3. - 33с

25 Арзамасцев В.И., Балашов А.А Устройство для юстировки Фурье-спектрометра на основе поляризационного интерферометра Майкельсона на поляри тационных решетках // Автор свид S" 1414089, 1988

26. Балашов А.Л., Вагин В.А, Челноков А.И. Фурье-спектрометр // Автор свид. № 1492890, 1989.

27. Балашов А.А., Вагин В.А. Разработка Фурье-спектрометров в ЦКБ Уникального приборостроения АН СССР // Компьютерная оптика, 1989 -Вып.4. - с.89-103.

28 Балашов А.А., Вагин В А., Жижин Г.Н. Современные Фурье-спектрометры - новая ветвь компьютеризированной техники // Компьютерная оптика, 1989. - Вып.4. - с. 78-89.

29. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01 //Компьютерная оптика, 1989.-Вын.6 - с 72-80

30 Балашов А.А., Вагин В А., Висковатых А.В., Станский Л.И. Двухлучевой Фурье-спектрометр//Автор свид №1649892, 1991

31. Balashov А.А., Zhizhin G.N., Chelnokov A.I, Vagin V.A. Fast-scanning Fou-rie-spectroradiometr BFS-1 // 7-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy, SPIF, 1989 -V 1145 - p.395-396.

32. Balashov A A., Zhizhin G.N., Vagin V A. Modem Fourier-spectiometers a new branch of computerized optical instrumentation И Computer Optics, 1990. - V 2. - №2. - p 173-180

33. Balashov A A , Vagin V.A. Development of Fourier-spectrometers m the Soviet Union // Computer Optics, 1990 - V 2. - №2 - p. 181-190.

34. Митя[ин Ю А., Мурзин ВН., Стеклицкий С А, Чеботарев All, Трофимов И.Е., Балашов А А , Блох М А Перестраиваемый полупроводниковый лазер субмиллимегрового диапазона // Авюр. свидегсльс/во № 1597071, 1990 i

35 Balashov A.A., Vagin V.A., Viskovatich A.V., Grishkovski В., Lasarev Y.A., Terpugov E Two-channel Fourier Spectrometer for biophysical studies // The 8-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy - SPIE, 1991.-V.1575.-p.l82-183.

36. Чечкенев И.В , Сизов А Б , Балашов A.A., Bai ин В. А., Гри! орьев В. Г , Наметкин О.П , Лазарев Е.С., Калинин Л.Л., Михайлов А.М Автоматизированный способ идентификации и определения кондиционности нефтепродуктов // Патент России, № 2075062, 1997.

37. Алаторцев Е.И., Балашов А.А., Вагин В.А., Висковатых А.В., Калинин Л.Л., Хорохорин А.И , Чечкенев И.В. Автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего на основе Фурье-спектрометра АФ-1 //Оптический журнал, 1999. - №10. - с.113-114.

38. Балашов А.А., Вагин В.А., Висковатых А.В., Жижин ГН., Пусговойт В И , Хорохорин А.И. Аналитический Фурье-спектрометр АФ-1 широкого применения // ПТЭ, 2003. - №2. - с.87-89.

39. Alatortsev E.I., Balashov A.A., Pustovoit V.L, Khorokhorin A.I.,Vagin V.A., Viskovatich A.V., Zhizhin G.N. Application of Fourier-transform spectrometer AF-1 for automation system of identification and quality control of fuels // Intern Conference "Spectroscopy in Special Application". Abstracts of Papers, Kyiv, Ukraine, 2003.

«

Подписано в печать д0. ОЬ.бГфор мат 60x84/16. Тщ>аж'/0О экз. Усл. печ. л. <?£ .¥]ГЗаказ¿¿¿3 О

Типография Издательства РУДН 117923, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3

РНБ Русский фонд

2006-4 3505

Введение.

Глава 1. Разработка Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения и определение его характеристик.

§1.1. Отражатели типа «Кошачий глаз» и способ их юстировки.

§ 1.2. Фотоэлектрический метод оценки точности поступательного перемещения зеркала интерферометра Майкельсона.

§1.3. Оптико-механическая часть Фурье-спектрометра УФС-02.

§ 1.4. Оптическая схема интерферометра для Фурье-спектрометра

УФС-02.

§ 1.5. Опорный канал Фурье-спектрометра УФС-02.

§ 1.6. Определение разрешающей силы Фурье-спектрометра УФС-02.

Глава 2. Изучение с помощью Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения спектров паров атомарных металлов и спектров редкоземельных ионов в кристаллах.

§2.1. Возмущение запрещенных переходов в атомах таллия и туллия при столкновении с атомами инертных газов.

§ 2.2. Спектры высокого разрешения в области переходов I15/2 I13/2 для кристалла иттрий алюминиевого граната, активированного эрбием.

§ 2.3. Преимущества Фурье-спектрометра высокого разрешения при исследовании спектров редкоземельных ионов в кристаллах.

Глава 3. Разработка быстросканирующих Фурье-спектрометров для средней и дальней ИК области и определение их характеристик.

§3.1. Принцип непрерывного (быстрого) сканирования.

§ 3.2. Метод накопления интерферограмм.

§3.3. Устройство перемещения подвижного отражателя.

§ 3.4. Фурье-спектрометр ФС-01.

§ 3.5. Исследование спектральных характеристик Фурье-спектрометра

§ 3.6. Автоматизированный фотоэлектрический Фурье-спектрометр

АФС-01.

§ 3.7. Некоторые экспериментальные результаты, полученные на

Фурье-спектрометре АФС-01.

§ З.В. Лабораторный субмиллиметровый Фурье-спектрометр

ЛСФС-01.

Глава 4. Фурье-спектрометры специального назначения.

§ 4.1. Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01.

§ 4.2. Двухканальный Фурье-спектрометр ФС-02.

§ 4.3. Экспериментальные результаты, полученные на Фурьеспектрометре ФС-02.

§ 4.4. Фурье-спектрометр комбинационного рассеяния света инфракрасного диапазона.

Глава 5. Фурье-спектрометр широкого применения и его использование.

§ 5.1. Аналитический Фурье-спектрометр АФ-1.

§ 5.2. Методика измерений основных параметров Фурье-спектрометров широкого применения.

§ 5.3. Автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего на основе Фурье-спектрометра АФ-1.

§ 5.4. Фурье-спектрометр ближнего ИК диапазона и его использование для изучения спектров комбинационного рассеяния света.

Современные задачи спектроскопии в инфракрасной области спектра требуют создания приборов с высокими спектроскопическими характеристиками. Требования к спектральному прибору значительно возрастают, когда необходимо зарегистрировать спектры источников слабого свечения при ограниченном времени измерений в широком диапазоне длин волн. Необходимо отметить, что до недавнего времени эти трудности в случаях, требующих еще и высокого разрешения в спектре, оказывались просто непреодолимыми. Сегодня, в связи с развитием и прогрессом вычислительной техники, открылись пути совершенствования спектральной техники. Блестящим примером такого развития является Фурье-спектроскопия, которая в настоящее время переживает бурное развитие.

Сущность метода Фурье-спектроскопии основана на использовании двухлучевого интерферометра с последующим преобразованием Фурье. Еще в конце прошлого века Майкельсон показал Л/, что интенсивность света, регистрируемая на выходе двухлучевого интерферометра с изменяемой оптической разностью хода, является косинусным Фурье-преобразованием спектра исследуемого излучения. Соответственно, в силу обратимости операции Фурье-преобразования, для восстановления искомого спектра достаточно выполнить, косинусное преобразование интерферо-граммы, описывающее изменение интенсивности сигнала на фотоприемнике в зависимости от оптической разности хода между двумя интерферирующими пучками.

Исследуемый спектр всегда ограничен либо природой излучения, либо прозрачностью материалов оптических элементов интерферометра, либо чувствительностью приемника. Именно это обстоятельство и позволяет производить преобразование Фурье по дискретным значениям интер-ферограммы, используя современные быстродействующие ЭВМ.

В настоящее время преимущества Фурье-спектроскопии общеизвестны/2,3,4/ и к ним в первую очередь следует отнести:

1. Выигрыш Фелжета /5/. Фактор мультиплексности, заключающийся в одновременной регистрации всего исследуемого спектрального диапазона.

2. Преимущество Жакино /6,7,8/. Большой геометрический фактор -выигрыш в светосиле, обусловленный осевой симметрией интерферометра и значительными размерами входной диафрагмы. В классических (дифракционных) спектрометрах геометрический фактор (инвариант Лаг-ранжа-Гельмгольца) определяется произведением площади щели на телесный угол, задаваемый коллиматором. В Фурье-спектрометрах площадь круглой входной диафрагмы значительно превышает площадь щели классического спектрометра при одинаковом разрешении и фокусных расстояниях коллиматоров.

3. Преимущество Конна /9/. Высокая точность определения волновых чисел в спектре. Она обеспечивается точным измерением оптической разности хода интерферирующих световых пучков в интерферометре, обусловленным применением в качестве стандарта частоты стабилизированного He-Ne лазера. Эта особенность Фурье-спектрометра гарантирует точность измерения волновых чисел, по меньшей мере, на порядок большую, чем в классических спектрометрах.

4. Постоянное во всем исследуемом спектральном диапазоне разрешение 5а, которое определяется только величиной предельной оптической разности хода Lmax, обеспеченной в интерферометре, 5а = 1/Lmax.

5. Широкий диапазон исследуемого спектра. Спектральный диапазон, регистрируемый за один скан, ограничивается только областью пропускания светоделителя и областью спектральной чувствительности приемника. Так, например, спектр пропускания в области от 2 до 25 мкм может быть зарегистрирован с одним источником, одним светоделителем и одним приемником излучения.

6. Практическое отсутствие рассеянного излучения /10/, которое является основным источником фотометрической погрешности в классической спектроскопии.

7. Высокая степень автоматизации спектральных исследований. Она обуславливается самой природой метода Фурье-спектроскопии, требующей численного восстановления спектра из интерферограммы. В связи с этим все Фурье-спектрометры содержат в своем составе ЭВМ, что в свою очередь создает дополнительные преимущества. Имеется возможность накопления, запоминания и сравнения спектров и последующей обработки спектральной информации. ЭВМ обеспечивает контроль основных параметров спектрометра, управление прибором и процессом сканирования, расчет искомого спектра и его документирование /11, 70/.

Перечисленные преимущества фурье-спектрометров позволяют получать спектральную информацию сразу в очень широком диапазоне длин волн за время одного эксперимента. Поэтому изучение спектральных свойств веществ в газообразном, жидком и твёрдом состоянии с помощью Фурье-спектрометров обеспечивает высокое качество научной информации.

Цель работы - разработка и изготовление нового класса спектральных приборов, а именно Фурье-спектрометров непрерывного сканирования и использование их для изучения широкодиапазонных спектров излучения и поглощения в ИК области спектра.

Основные задачи диссертации, определяемые поставленной целью, состоят в следующем:

1. Разработка и изготовление Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения, исследование его основных элементов и экспериментальное определение его предельных характеристик.

2. Проведение комплекса измерений широкодиапазонных спектров поглощения паров металлов и спектров поглощения редкоземельных ионов в кристаллах при низких температурах с разрешением на уровне 0,005 см"1.

3. Разработка и изготовление ряда быстросканирующих Фурье-спектрометров высокого разрешения и экспериментальное определение их спектральных характеристик.

4. Разработка и изготовление ряда Фурье-спектрометров специального назначения.

5. Разработка и изготовление Фурье-спектрометра широкого назначения, и его применение для задач контроля качества.

Научная новизна.

Комплексные исследования отдельных элементов, механических устройств перемещения и оптических схем Фурье-спектрометров позволили впервые в СССР, а позднее - и в России, создать ряд быстросканирующих Фурье-спектрометров для инфракрасной области спектра.

Рассмотрена и исследована оптическая схема интерферометра типа Майкельсона с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе, что позволило резко снизить требования к материалу светоделителя и повысить в два раза спектральное разрешение.

На Фурье-спектрометре сверхвысокого разрешения с высокой точностью (0,005 см"1) в широком диапазоне длин волн измерены положения штарковских компонента уровней 115/2, 13/2, 11/2 иона Ег3+ в кристаллах иттрий алюминиевого граната.

С помощью Фурье-спектрометра сверхвысокого разрешения впервые в мире была обнаружена и исследована ядерная сверхтонкая структура в оптическом спектре кристалла фторида лития-иттрия активированного гольмием.

Разработана оптическая схема интерферометра для Фурье-спектрометра, которая позволила реализовать в одном приборе одновременно высокое спектральное и высокое временное разрешение.

Разработана оптическая схема двухканального Фурье-спектрометра, которая позволяет одновременно проводить измерение эталона и образца.

С помощью ИК Фурье-спектроскопии реализован на практике экспресс-метод анализа горюче-смазочных материалов.

Практическая ценность.

На основании проведенных исследований разработаны и выпущены в мелкосерийном производстве в НТЦ УП РАН ряд быстросканирующих Фурье-спектрометров различного назначения:

1. Фурье-спектрометр УФС-02 с рабочей областью спектра от 1 мкм до 100 мкм и разрешением до 0,005 см"1;

2. Фурье-спектрометр ФС-01 с рабочей областью спектра от 2 мкм до 100 мм и разрешением до 0,1 см'1. Фурье-спектрометр ФС-01 внедрен в серийное производство на Опытно-производственном предприятии НТО АН СССР г. Минска;

3. Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр АФС-01 с рабочей область спектра от 2 мкм до 400 мкм и разрешением до 0,1 см"1;

4. Лабораторный субмиллиметровый Фурье-спектрометр ЛСФС-01 с рабочей областью спектра от 100 мкм до 3000 мкм и разрешением до 0,05 см'1.

5. Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01 с рабочей областью спектра от 100 мкм до 5000 мкм с разрешением 0,1 см"1 и временным разрешением 5 мс.

6. Двухканальный фурье-спектрометр ФС-02 с рабочей областью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 0,5 см'1.

7. Фурье-спектрометр широкого применения с рабочей областью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 1 см"1.

8. Автоматизированная система контроля качества горюче-смазочных материалов АСИ ККГ.

9. Действующий макет инфракрасного Фурье-Раман спектрометра.

Результаты по исследованиям и разработкам Фурье-спектрометров внедрены в Научно-технологическом центре Уникального приборостроения РАН, Институте спектроскопии РАН, Физическом институте РАН, Институте химической физики РАН, Институте космических исследований РАН, Институте физики металлов СО РАН, 25 ГОСНИИ МО РФ, Филиале Института ядерных исследований им. И.В. Курчатова, а также в ряде вузов и отраслевых НИИ.

Апробация работы и публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 39 работах, в том числе в 22 центральных научно-технических периодических изданиях и сборниках научных трудов, в описаниях 6 патентов на изобретения, в 3 препринтах Института спектроскопии РАН, а также в 8 тезисах докладов на международных и отечественных научных конференциях. Ниже приведен список публикаций, выполненных с участием соискателя:

1. Букреев B.C., Балашов А.А., Вагин В.А. Отражатели для интерферометра Фурье-спектрометра высокого разрешения // ПТЭ, 1974. - № 4. -с.175-177.

2. Балашов А.А., Букреев B.C., Жижин Г.Н. Фурье-спектрометр высокого разрешения // Тезисы докладов 2-го Всесоюзного симпозиума по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения. Г.Томск, 1974 г.

3. Balashov А.А., Bukreev V.S., Zhizhin G.N. High resolution infrared spectroscopy // Abstracts of papers, Liblice near Prague, 1974.

4. Балашов A.A., Букреев B.C., Вагин В.А., ЖижинТ.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н., Перминов Е.Б. Фурье-спектрометр высокого разрешения (0,01 см"1) для спектральной области 0,6-100 мкм // Препринт ИСАН, 1976. - № 10/130. - 52 с.

5. Balashov А.А., Bukreev V.S., Vagin V.A., Kultepin N.G., Nesteruk I.N., Zhizhin G.N. Fourier-transform spectrometer for 0.6 - 100 fim with resolution 0.01 - 0.005 cm "1 // IV-th International seminar on high resolution infrared spectroscopy. Abstracts of papers, Liblice near Prague, 1976.

6. Balashov A.A., Bukreev V.S., Vagin V.A., Perminov E.B., Zhizhin G.N.

Л I

Infrared luminescence studied of Dy - doped CaF2 at helium temperature on high resolution Fourier spectrometer // IV-th International seminar on high resolution infrared spectroscopy. Abstracts of papers, Liblice near Prague, 1976.

7. Балашов А.А., Букреев B.C., Жижин Т.Н. Фотоэлектрический метод контроля непрямолинейности поступательного движения // Измерительная техника, 1976. - № 1. - с.49-50.

8. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н. Интерферометр с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе // ПТЭ, 1977. - № 2. - с.191-193.

9. Балашов А.А., Багданскис Н.И., Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н. Инфракрасный измерительный комплекс высокого разрешения института спектроскопии АН СССР // XVIII съезд по спектроскопии, Тезисы докладов, г.Горький, 1977.

10. Балашов А.А, Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н. Фурье-спектрометр высокого разрешения УФС-01 // ПТЭ, 1978. - № 2. - с.268.

11. Балашов А.А., Букреев B.C., Нестерук И.Н., Филиппов O.K. О выборе источника излучения для инфракрасного Фурье-спектрометра // ЖПС, 1978. - Т.29. - № 3. - с.559-561.

12. Balashov A., Bukreev V., Nesteruk I., Perminov E., Vagin V., Zhizhin G. High resolution Fourier transform spectrometer (0.005 cm*1) - for the 0.6-100 fim spectral range // Applied Optics, 1978. - V.17. - No.l 1. - p. 1716-1722.

13. Балашов A.A., Букреев B.C., Вагин B.A., Жижин Т.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н. Фурье-спектрометры высокого разрешения. Приборы для научных исследований // Сб. докл. Изд. СЭВ, т.1, Москва, 1980. - с.76-80.

14. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Дроздов В.Н., Культепин НТ. и

Комплекс Фурье-спектрометра высокого разрешения УФС-02 // ПТЭ, 1983. - № 3. - С.239.

15. Андреев B.C., Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Висковатых А.В., Давыдов А.Е., Капустин С.А., Культепин Н.Г., Руренко А.А. Инфракрасный Фурье-спектрометр ФС-01 // ПТЭ, 1983. - № 5. - с.229-230.

16. Агладзе Н.И., Балашов А.А., Жижин Т.Н., Попова М.Н. Спектры высокого разрешения в области переходов 4I i5/2- 4113/2, \ т для кристаллов иттрий-алюминиевого граната, активированного эрбием // Оптика и спектроскопия, 1984. - Т. 57. - № 3. - с. 379-381.

17. Agladze N.I., Balashov A.A., Bukreev V.S., Kultepin N.G., Popova M.N., Vagin V.A., Vinogradov E.A., Zhizhin G.N. New high resolution infrared Fourier-transform spectrometer and the first results in atomic, molecular and crystal spectroscopy // In: 1985 Int. Conf. on Fourier and Computerized IR Spectroscopy, ed. J.Grasselli & D.Cameron, SPIE, 1985. - p.452-453.

18. Агладзе Н.И., Балашов А.А., Веденин В.Д., Кулясов В.Н. Возмущение запрещенных переходов в атомах галлия и тулия при столкновениях с атомами инертных газов // Оптика и спектроскопия, 1987. - Т.63. - №1. -с.12-15.

19. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Сканирующее устройство для получения разности хода в двухлучевом интерферометре // Автор, свид. № 1300294, 1987.

20. Балашов А.А., Болдырев Н.Ю., Бурлаков В.М. и другие. Спектроскопия ИК-отражения высокотемпературных сверхпроводящих керамик на основе лантана и иттрия // Письма в ЖЭТФ, 1987. - Т.46 (Приложения). -с.43-46.

21. Балашов А.А., Болдырев Н.Ю., Бурлаков В.М. и другие. Спектроскопия высокотемпературных сверхпроводящих керамик. - Препринт ИСАИ, 1987.-№2.-34 с.

22. Агладзе Н.И., Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Виноградов

Е.А., ЖижинТ.Н., Культепин Н.Г., Попова М.Н. Инфракрасный Фу* , рье-спектрометр быстрого сканирования с разрешением 0,005 см //

Сборник "Фурье-спектроскопия и современные проблемы физики и химии поверхности", Научный совет по проблеме "Спектроскопия атомов и молекул АН СССР", Москва, 1988. - с.83-114.

23. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Висковатых А.В. Инфракрасный Фурье-спектрометр быстрого сканирования ФС-01 // Сборник "Фурье-спектроскопия и современные проблемы физики и химии поверхности", Москва, Научный совет по проблеме "Спектроскопия атомов и молекул" АН СССР, 1988. - с. 128-147.

24. Балашов А.А. Фурье-спектрометры среднего разрешения ФС-01, АФС-01, ЛСФС-01 // Препринт ИСАН, 1988. - № 3. - 33с.

25. Арзамасцев В.И., Балашов А.А. Устройство для юстировки Фурье-спектрометра на основе поляризационного интерферометра Майкельсона на поляризационных решетках // Автор, свид. № 1414089, 1988.

26. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Фурье-спектрометр // Автор. свид. № 1492890,1989.

27. Балашов А.А., Вагин В.А. Разработка Фурье-спектрометров в ЦКБ Уникального приборостроения АН СССР // Компьютерная оптика, 1989. - Вып.4. - с.89-103.

28. Балашов А.А., Вагин В.А., Жижин Т.Н. Современные Фурье-спектрометры - новая ветвь компьютеризированной техники // Компьютерная оптика, 1989. - Вып.4. - с. 78-89.

29. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Быстросканирующий Фурье-спектрорадиометр БФС-01 // Компьютерная оптика, 1989. - Вып.6. -с.72-80.

30. Балашов А.А., Вагин В.А., Висковатых А.В., Станский Л.И. Двухлу-чевой Фурье-спектрометр //Автор, свид. №1649892, 1991. 4

31.Balashov A.A., Zhizhin G.N., Chelnokov A.I., Vagin V.A. Fast-scanning Fourie-spectroradiometr BFS-1 I I 7-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy, SPIE, 1989. - V. 1145. - p.395-396.

32. Balashov A.A., Zhizhin G.N., Vagin V.A. Modern Fourier-spectrometers -a new branch of computerized optical instrumentation // Computer Optics, 1990. - V.2. - №2. - p. 173-180.

33. Balashov A.A., Vagin V.A. Development of Fourier-spectrometers in the Soviet Union // Computer Optics, 1990. - V.2. - №2. - p. 181-190.

34. Митягин Ю.А., Мурзин B.H., Стеклицкий C.A., Чеботарев А.П., Трофимов И.Е., Балашов А.А., Блох М.А. Перестраиваемый полупроводниковый лазер субмиллиметрового диапазона // Автор, свидетельство № 1597071,1990 г.

35. Balashov А.А., Vagin V.A., Viskovatich A.V., Grishkovski В., Lasarev Y.A., Terpugov E. Two-channel Fourier Spectrometer for biophysical studies // The 8-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy. - SPIE, 1991. - V.1575. - p.182-183.

36. Чечкенев И.В., Сизов А.Б., Балашов А.А., Вагин B.A., Григорьев В.Г., Наметкин О.П., Лазарев Е.С., Калинин Л.Л., Михайлов А.М. Автоматизированный способ идентификации и определения кондиционности нефтепродуктов // Патент России, № 2075062, 1997.

37. Алаторцев Е.И., Балашов А.А., Вагин В.А., Висковатых А.В., Калинин Л.Л., Хорохорин А.И., Чечкенев И.В. Автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего на основе Фурье-спектрометра АФ-1 // Оптический журнал, 1999. - №10. - с. 113-114.

38. Балашов А.А., Вагин В.А., Висковатых А.В., Жижин Г.Н., Пустовойт В.И., Хорохорин А.И. Аналитический Фурье-спектрометр АФ-1 широкого применения // ПТЭ, 2003. - №2. - с.87-89.

39. Alatortsev E.I., Balashov A.A., Pustovoit V.I., Khorokhorin A.I.,Vagin V.A., Viskovatich А.V., Zhizhin G.N. Application of Fourier-transform spectrometer AF-1 for automation system of identification and quality control of fuels // Intern. Conference "Spectroscopy in Special Application". Abstracts of Papers, Kyiv, Ukraine, 2003.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 5 глав заключения и приложения. Основная часть диссертации содержит 203 страницы машинописного текста, в том числе 65 рисунка, 8 таблиц и список литературы из 101 наименования.

Основные результаты настоящей диссертационной работы могут быть разделены на две группы и заключаются в следующем:

I. Создание аппаратуры и методик

1. Впервые в СССР разработан ряд быстросканирующих Фурье-спектрометров для ИК-области спектра: а) Фурье-спектрометр (УФС-02) с рабочей областью спектра от 1 до 100 мкм и разрешением до 0,005 см"1; б) Фурье-спектрометр (ФС-01) с рабочей областью спектра от 2 до 100 мкм и разрешением до 0,1 см"1 (Фурье-спектрометр ФС-01 внедрен в серийное производство на Опытном производственном предприятии НТО АН СССР г. Минска); в) Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр (АФС-01) с рабочей областью спектра от 2 до 400 мкм и разрешением до 0,1 см"1; г) Лабораторный субмиллиметровый Фурье-спектрометр (ЛСФС-01) с рабочей областью спектра от 100 до 3000 мкм и с разрешением до 0,05 см'1; д) Быстродействующий Фурье-спектрометр (БФС-01) с рабочей областью спектра от 100 мкм до 5000 мкм, со спектральным разрешением 0,1 см"1 и временным разрешением 0,005 см"1; е) Двухканальный Фурье-спектрометр (ФС-02) с рабочей областью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 0,5 см"1; ж) Действующий макет Фурье-Рамаи-спектрометра инфракрасного диапазона со спектральным разрешением 2 см"1; з) Аналитический Фурье-спектрометр (АФ-1) с рабочей областью спектра от 2 до 25 мкм и разрешением 1 см"1 (Фурье-спектрометр АФ-1 внедрен в мелкосерийное производство НТЦ УП РАН).

2. Разработана оптическая схема, обеспечивающая возможность измерения значения и знака угла наклона отражателя при его поступательном перемещении и определение участка, где наблюдаются отклонения поступательного перемещения от заданного. С помощью данной схемы осуществлены измерения точности перемещения подвижного зеркала Фурье-спектрометра для различных устройств перемещения подвижного зеркала.

3. Разработана и исследована оптическая схема двухлучевого интерферометра с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе. Рассмотрены требования, накладываемые на изготовление и юстировку отдельных его элементов (светоделителя и ретрорефлекторов). Показано, что такой интерферометр может успешно работать во всем ИК-диапазоне и реально обеспечивать разрешение до 0,005 см"1.

4. Разработана и исследована оптическая схема для быстродействующего Фурье-спектрорадиометра на двухгранных уголковых отражателях.

5. Разработана и исследована оптическая схема Фурье-Раман-спектро-метра инфракрасного диапазона на трехгранных уголковых отражателях.

6. Разработана простая методика определения фотометрических характеристик Фурье-спектрометра со спектральным разрешением на уровне 1 см"1.

7. На базе Фурье-спекгрометра АФ-1 разработана автоматизированная система идентификации и контроля качества горючего (АСИККГ).

АСИККГ сертифицирована как средство измерения военного назначения горюче-смазочных материалов (сертификат RM.C.31.018.B№ 3362).

На основе системы АСИККГ выпущен ГОСТ РВ 51560-2000 «Топливо жидкие. Экспресс-метод идентификации и контроля качества».

II. Результаты спектральных исследований

1. На Фурье-спектрометре УФС-02 исследованы спектры поглощения запрещенных линий атомов таллия (1,28 мкм) и тулия (1,14 мкм) в окружении атомов инертных газов. Экспериментально определены сдвиги запрещенных линий атомов таллия и тулия и определены величины ушире-ния этих линий в зависимости от давления инертного газа.

2. На Фурье-спектрометре УФС-02 измерены спектры поглощения кристаллов иттрий-алюминиевого граната с примесью эрбия (ИАГ-Er) при 4,2 К и при 300 К в области переходов 4115/2 4113/2 с разрешением 0,03 см"1 и точностью привязки по частоте 0,003 см"1. Проведены измерения положений штарковских компонент уровней 4115/2,13/2,11/2 иона Ег3+ в кристаллах ИАГ-Er эффективного материала для лазеров трех и полуторамикронного диапазонов.

3. С помощью Фурье-спектрометра УФС-02 была обнаружена и исследована ядерная сверхтонкая структура в оптическом спектре кристалла двойного фторида лития-иттрия активированного гольмием при низких температурах. Показано, что линии гольмия в кристаллической решетке LiYF4 при низких температурах не шире, чем в спектре атомарного гольмия, вопреки распространенному представлению.

4. С помощью прибора АФС-01 был исследован спектр фотопроводимости сплава Hgo^Cdo^Te, материала используемого для ИК-приемника. Определен температурный коэффициент ширины запрещенной зоны.

5. С помощью прибора ФС-02 были исследованы дифференциальные спектры оптической плотности бактериородопсина в инфракрасной области спектра. Обнаружена фото-индуцированная перестройка углеводородного фрагмента молекулы ретиналя бактериородопсина.

В заключение выражаю глубокую признательность члену-корреспонденту РАН В.И. Пустовойту, профессору Г.Н. Жижину, профессору В.И. Виноградову, профессору М.Н. Поповой за постоянную поддержку и веру в успех исследований.

Выражаю благодарность всем сотрудникам отдела инфракрасной спектроскопии НТЦ УП РАН, внесшим большой вклад в решение поставленных задач.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе рассмотрены принципы построения и функционирования Фурье-спектрометров непрерывного сканирования таких, как УФС-02, ФС-01, АФС-01, ЛСФС-01, БФС-01, ФС-02, АФ-1, и проведены исследования их отдельных систем и узлов.

С помощью приборов был проведен ряд спектральных измерений, в ходе которых были подтверждены характеристики созданных приборов, а в ряде случаев получены и новые научные результаты.

1. Майкельсон А.А. Исследования по оптике // M.-JL: Госиздат, 1937. — 199 с.

2. Мерц JL Интегральные преобразования в оптике // М.: Мир, 1969. -181 с.

3. Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения. Сб. статей // М.: Мир, 1972. 352 с.

4. Белл Р. Введение в Фурье-спектроскопию // М.: Мир, 1975. 384 с.

5. Паршин П.Ф. Отношение сигнал/шум в спектрах, полученных методом Фурье-спектрометрии // Опт. и спектр., 1964. Т.16. - Вып.З. - с.507-512.

6. Jacquinoi P. New developments in interference spectroscopy // Rep. Progr. Phys., 1960. V.23. - p.267-312.

7. Girard A., Jacquinot P. Principles of instrumental methods in spectroscopy // Advanced Optical Techniques. Amsterdam, 1967. 678 p.

8. ЖакиноП. Достижения интерференционной спектроскопии // УФН, 1962. Т.78. - с.123-166.

9. Connes J., Connes P. Near infrared planetary by Fourier -spectroscopy. I. Instruments and results // J. Opt. Soc. Amer., 1969. - V.56. - No. 7. - p.896-910.

10. Gebbie H.A. Fourier transform versus grating spectroscopy // Appl. Opt., 1969. V.8. -No. 3. - p.501-504.

11. Балашов A.A., Вагин В.А., Жижин Г.Н. Современные Фурье-спектрометры — новая ветвь компьютеризированной техники // Компьютерная оптика, 1989. Вып.4. - с.78-89.

12. Балашов А.А., Букрев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н. Фурье-спектрометр высокого разрешения У ФС-01 // ПТЭ, 1978.-№2.-с. 268.

13. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н., Культепин Н.Г., Нестерук И.Н., Перминов Е.Б. Фурье-спектрометр высокого разрешения (0,01 см'1) для спектральной области 0,6-г100 мкм // Препринт ИСАИ, 1976. № 10/130. - 52 с.

14. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Дроздов В.Н., Культепин Н.Г. Комплекс Фурье-спектрометра высокого разрешения УФС-02 // ПТЭ, 1983. № 3. - с.239.

15. Букреев B.C., Балашов А. А., Вагин В .А. Отражатели для интерферометра Фурье-спектрометра высокого разрешения // ПТЭ, 1974. № 4. -с.175-177.

16. Beer R., Marjaniemi D. Wave fronts and construction tolerances for a cats -eye retroreflection // Applied Optics, 1966. V.5. - No. 7. - p. 1191-1197.

17. Cuisenier M., Pinard J. Fourier spectrometer with a cats eye retroreflectors // J. de Physique, 1967. - V.28. - Colloq.C2. - Suppl.3-4. - p.97-103.

18. Sanderson R.B., Scott H.E. High resolution far infrared interferometer // Applied Optics, 1971. V.10. -No. 5. - p.1097-1102.

19. Балашов A.A., Букреев B.C., Жижин Г.Н. Фотоэлектрический метод контроля непрямолинейности поступательного движения // Измерительная техника, 1976. № 1. - с.49-50.

20. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А. Лазерный интерферометр для измерения длины // Автометрия, 1971. № 1. - с.4-9.

21. Букреев B.C., Вагин В.А. Выбор световых диафрагм предварительногомонохроматора Фурье-спектрометра высокого разрешения УФС-02 // ЖПС, 1979. Т.31. - № 1. - с.30-34.

22. Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н. // Автор, свид. № 508665, 1976.

23. Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Жижин Г.Н. Интерферометр с улучшенной компенсацией фазовых искажений в светоделителе // ПТЭ, 1977. -№ 2. с.191-193.

24. Balashov A., Bukreev V., Nesteruk 1., Perminov Е., Vagin V., Zhizhin G. High resolution Fourier transform spectrometer (0,005 cm'1) for the 0,6100 \im spectral range//Appl. Opt., 1978. - V.17. - No. 11. - p.1716-1722.

25. Хургин Я.Л., Яковлев В.П. Методы теории целых функций в радиофизике, теории связи и оптике // М.: Физ.-матлит, 1962. 220 с.

26. Букреев B.C., Вагин В.А., Культепин Н.Г. Интерференционный измеритель перемещения // Измерит, техника, 1980. № 7. - с.16-18.

27. Пинар Ж. Фурье-спектрометр высокого разрешения // В сб.: Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения, М.: Мир, 1972. — с.57-127.

28. Агладзе Н.И., Балашов А.А., Веденин В.Д., Кулясов В.Н. Возмущение запрещенных переходов в атомах галлия и тулия при столкновениях с атомами инертных газов // Опт. и спектр., 1987. Т.63. - № 1. - с.12-15.

29. Александров Е.Б., Веденин В.Д., Кулясов В.Н. Уширение и сдвиг резонансных линий тулия гелием // Опт. и спектр., 1984. Т.56. - №.4. -с.596-600.

30. Василевский К.П., Котылев В.Н., Кулясов В.Н. Уширение линий поглощения Ml перехода таллия инертными газами // Опт. и спектр., 1982. Т.52. - №.1. - с.161-163.

31. Зверев Г.М., Гармаш В.М., Онищенко A.M., Пашков В.А., Семенов А.А., Колбацков Ю.М., Смирнов А.И. Индуцированное излучение трехвалентных ионов эрбия в кристаллах иттриево-алюминиевого граната // ЖПС, 1974. Т. 21. - № 5. - с. 820-823.

32. Каминский А. А. Лазерные кристаллы // М., 1975. 256 с.

33. Арсеньев П.А., Кустов Е.Ф. Элементы квантовой электроники. ч.1 // М., 1973.- 147 с.

34. Агладзе Н.И., Балашов А.А., Жижин Г.Н., Попова М.Н. Спектры высокого разрешения в области переходов 4Ii5/2—> 4Ii3/2,11/2 Для кристаллов иттрий-алюминиевого граната, активированного эрбием // Оптика и спектр., 1984. Т. 57. - № 3. - с. 379-381.

35. Агладзе Н.И., Мельник Н.Н., Попова М.Н., Антонов В. А., Махмудов И.Т. Спектроскопические исследования монокристаллов гексаалюми-натов // Препринт ИСАИ, 1984. №11. - 43с.

36. Agladze N.I., Popova M.N. Hyperfine structure in optical spectra of Li YF4 -Ho // Solid State Comm., 1985. V.55. - No. 12. - p. 1097-1100.

37. Агладзе Н.И., Виноградов E.A., Попова М.Н. Исследование сверхтонких взаимодействий в кристалле LiYF4 Но // Препринт ИСАН, 1986. - № 9. - с.51.

38. Агладзе Н.И., Виноградов Е.А., Попова М.Н. Проявление квадруполь-ного сверхтонкого взаимодействия и взаимодействия между уровнями в оптическом спектре кристалла LiYF4-Ho // ЖЭТФ, 1986. Т.91. -с.1210-1218.

39. Агладзе Н.И., Виноградов Е.А., Попова М.Н. Эффект заимствования интенсивности в оптическом спектре кристалла LiYIVHo // Оптика и спектроскопия, 1986. Т.61. - № 1. - с.3-5.

40. Конн Ж., Делуи Э., Конн П., Гелашвили Г., Майар Ж.-П., Мишель Г. Фурье-спектроскопия с использованием миллиона точек интерферо-граммы. В сб.; "Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения" под ред. Жижина Г.Н. // М.: Мир, 1972. - с. 19-56.

41. Dieke G.H. Spectra and Energy of Rare Earth lone in Crystal // Interscience Publishers, 1968.-401 p.

42. Галактионова H.M., Егорова В.Ф., Зубкова B.C., Мак А.А. Спектроскопическое исследование кристаллов CaF2 — Dy // Оптика и спектроскопия, 1967. Т.22. - № 1. - с.68-73.

43. Андреев B.C., Балашов А.А., Букреев B.C., Вагин В.А., Висковатых А.В., Давыдов А.Е., Капустин С.А., Культепин Н.Г., Руренко А.А. Инфракрасный Фурье-спектрометр ФС-01 // ПТЭ, 1983. № 5. - с.229-230.

44. Балашов А.А. Фурье-спектрометры среднего разрешения ФС-01, АФС-01, ЛСФС-01 // Препринт ИСАН, 1988. №3. - 33 с.

45. Balashov A.A., Vagin V.A. Development of Fourier-spectrometers in the Soviet Union // Computer Optics, 1990. V.2. - No.2. - p. 181-190.

46. Dunn S.T. Interferometer spectrometer used as an optical chopper // Applied Optics, 1967. — V.6. — No.10. p.1780-1781.

47. Kauppinen I. Double-beam high resolution Fourier spectrometer for the far infrared //Applied Optics, 1975. V.14. -No.8. - p.1987-1992.

48. Connes P., Michel G. Astronomical Fourier spectrometer // Applied Optics, 1975. V. 14. - No.9. - p.2067-2084.

49. Эртуль Д., Мороз В.И., Нопираковский И. и др. Инфракрасный эксперимент на АМС "Венера-15" и "Венера-16" // Космические исследования, 1985. Т.23. - Вып.2. - с.191-205.

50. Spectrometric techniques. Ed. Vanasse G.A., New York, Acad. Press, 1977. -V. 1.- 355 p.

51. Вагин B.A. Инфракрасная Фурье-спектроскопия на основе непрерывно сканирующего интерферометра. Автореферат диссертации к.ф.-м.н., М., 1985.-24 с.

52. Балашов А.А., Букреев B.C., Нестерук И.Н., Филиппов O.K. О выборе источника излучения для инфракрасного Фурье-спектрометра // ЖПС, 1978. Т.29. - №3. - с.559-561.

53. Балашов А.А., Болдырев Н.Ю., Бурлаков В.М. и др. Спектроскопия ИК-отражения высокотемпературных сверхпроводящих керамик на основе лантана и иттрия // Письма в ЖЭТФ, 1987. Т.46. — Приложения. - с.43-46.

54. Балашов А.А., Болдырев Н.Ю., Бурлаков В.М. и др. Спектроскопия высокотемпературных сверхпроводящих керамик // Препринт ИСАН, 1988. -№2.-34 с.

55. Коган Ш.М., Лифшиц Т.М. Некоторые проблемы фотоэлектрической спектроскопии // Известия Академии наук СССР, 1978. Т.42. - № 6. -с.1122-1130.

56. Jagannath С., Grabowski Z.W., Ramdas А.К. Line widths of the electronic excitation spectra of donors in silicon // Phys. Rev. В., 1981. V.23. - No. 5.- p.2082-2091.

57. Martin D.H., Puplett E. Polarised interferometric spectrometry for the millimeter and submillimeter spectrum // Infrared Physics, 1970. V. 10. - No.2. -p. 105-109.

58. Barton C.H., Yoshiaki Akimoto. A polarizing Michelson interferometer for the far-infrared and millimeter regions // Infrared Physics, 1980. — V.2. -No.2.-p.l 15-120.

59. Арзамасцев В.И., Балашов А.А. Устройство для юстировки Фурье-спектрометра на основе поляризационного интерферометра Майкель-сона на поляризационных решетках // Автор, свид. № 1414089, 1988.

60. Митягин Ю.А., Мурзин В.Н., Стеклицкий С.А., Чеботарев А.П., Трофимов И.Е., Балашов А.А., Блох М.А. Перестраиваемый полупроводниковый лазер субмиллиметрового диапазона//Автор, свид. № 1597071, 1990.

61. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Быстросканирующий Фу-рье-спектрорадиометр БФС-01 // Компьютерная оптика, 1989. Вып.6.- с.72-80.

62. Balashov А.А., Zhizhin G.N., Chelnokov A.I., Vagin V.A. Fast-scanning Fourier-spectroradiometer BFS-1 // 7-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy, SPIE, 1989. V.l 145. - p.395-396.

63. Balashov A.A, Zhizhin G.N., Vagin V.A. Modern Fourier-spectrometers -a new branch of computerized optical instrumentation // Computer Optics, 1990. V.2. -No.2. -p.173-180.

64. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Фурье-спектрометр // Автор, свид. № 1492890, 1989.

65. Балашов А.А., Вагин В.А., Челноков А.И. Сканирующее устройство для получения разности хода в двухлучевом интерферометре // Автор, свид. 1300294, 1987.

66. Вагин В.А. // Журнал прикладной спектроскопии, 1984. Т.41. - № 4. -с.165.

67. Griffith P.R., de Haseth Y.A. Fourier Transform Infrared Spectroscopy // N.Y.: Wiley (Interscience), 1986. 617 p.

68. Niura Т., Thomas G. Introduction to Biophysical Methods for Protein and Nucleic Acid Research. Eds. Y.A. Glased, M.P. Deutcher. // N.Y.: Wiley 1995, p. 293-325.

69. Genzel L., Chandrasekhar H.R., Kuhl Y. // Optics Commun. 1976. -V.18.-p. 381-386.

70. Genzel L., Kuhl Y. // Infrared Phys., 1978. V.18. - p.l 13-120.

71. Балашов A.A., Вагин B.A., Висковатых A.B., Станский Л.И. Двухлу-чевой Фурье-спектрометр // Автор, свид. № 1649892, 1991.

72. Смолкин И.К., Федорова Е.П., Чуракова Р.С. Малогабаритный высокостабильный инфракрасный источник излучения // ОМП, 1972. -№12.-с. 69.

73. Balashov А.А., Vagin V.A., Viskovatich A.V., Grishkovski В., Lasarev Y.A., Terpugov E.L. Two-channel Fourier Spectrometer for biophysical studies // 8-th International Conference on Fourier Transform Spectroscopy, SPIE, 1991. V.1575. -p.182-183.

74. Braiman M, Nathies R. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. V.79. - p. 403407.

75. Smith S.O., Pardoen Y.A., Mulder P.P.Y., Curry В., Lugtenburg Y., Mathiss R. //Biochemistry, 1983. V.22. - p. 6141-6148.

76. Rothsild K.Y., Zadaeski M., Cantore W.A. // Biochim. Biophys. Research Communs. 1981. V.103. - p. 483-489.

77. Smith S.О., Lugtenburg Y., Mathies R. // Membrane Biol. 1985. V.85.p. 95-109.

78. Marcus M.A., Lewis A. // Biochemistry, 1978. V.17. - No.22. - p.4722-4733.

79. Терпугов E.JI., Висковатых A.B., Дегтярева O.B., Фесенко Е.Е. // Биофизика, 1998.-Т.43. Вып.6. - с. 1002-1011.

80. Braiman М., Mathiss R. // Biochemistry, 1980. V.19. - р.5421-5428.

81. Pande Y., Callendar R.H., Ebrey T.G. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1981. -V.78. p. 7379-7382.

82. Long D.A. Raman Spectroscopy // London: McGraw-Hill, 1977. 326 p.

83. Стерин X.E., Алексанян B.T., Жижин Г.Н. Каталог спектров комбина-^ ционного рассеяния углеводородов // М.: Наука, 1976. — 157 с.

84. Kuptsov A.N., Trofimov V.I. И J. Biomol. Struct. Dynamics, 1985. V.3. -p.185-196.

85. Купцов A.X., Жижин Г.Н. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров // М.: Физматлит, 2001. 582 с.

86. Kauppinen J., Heinonen J., Kauppinen I. // Applied Spectroscopy Reviews, 2004. V.39.-No.l. -p.121-136.

87. Abstreiter G., Classen U., Trankle G. //Solid State Comm.,1982.-V.44.- p.673.

88. Балашов A.A., Вагин В.А., Висковатых A.B., Жижин Г.Н., Пустовойт В.И., Хорохорин А.И. Аналитический Фурье-спектро-метр АФ-1 широкого применения // ПТЭ, 2003. № 2. - с.87-89.

89. Воробьев В.Г., Никитин В.А. // Оптико-механическая промышленность, 1974.-№5.-с. 60-61.

90. Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ, Ж, и ЯМР-спектро-скопии в органической химии // М.: Высшая школа, 1971. 320 с.

91. Чечкенев И.В. Научно-методические основы разработки экспресс-методов и приборов оперативного контроля качества топлив в вооруженных силах и нефтепродуктообеспечивающем комплексе Российской Федерации // Автореферат диссертации д.т.н., Москва, 1999.

92. Чечкенев И.В., Сизов А.Б., Балашов А.А., Вагин В.А., Григорьев В.Г. Наметкин О.П., Лазарев Е.С., Калинин Л.Л., Михайлов A.M. Автоматизированный способ идентификации и определения кондиционности нефтепродуктов // Патент России, № 2075062, 1997.

93. На Фурье-спектрометре УФС-02 проведено множество исследований кристаллов с внедренными в них ионами редкоземельных металлов. Получены уникальные результаты, опубликованные в большом количестве научных статей.) Ч\

94. Заведующий сектором Фурье-спектроскопии профессор1. М. Н. Попова/4зждаю»1. Виноградов1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

95. Фурье-спектрометр ФС-01 используется в Институте спектроскопии РАН для изучения физических свойств тонких и сверхтонких пленок.

96. Главный научный сотрудник профессор1. В. А. Яковлев1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

97. Автоматизированный фотоэлектрический спектрометр АФС-01 используется в Институте физики металлов УО АН СССР для изучения физических свойств полупроводниковых материалов.

98. Старший научный сотру К.ф.-м.н.1. Д. ф-м. н., В.Е. Черковец1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

99. Фурье-спекгрорадиометр БФС-01 предназначен для быстрого измерения спектров" излучения высокотемпературной в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне на установке ТСП типа токамак.1. Директор отделения ОФТР1. Э.А. Азизов

100. Ведущий научный сотрудник ОФТРо\ ор.1. Акт о внедрении

101. Старший научный сотрудник ИБК РАНк.ф.-м.н.1. Терпугов E.J1.1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

102. Директор Отделения Физики Твердого Тела Физического Института им. П.Н.Лебедева РАН1. АКТо внедрении

103. Настоящим актом удостоверяется, что фурье-спектрометр АФ-1, разработанный и изготовленный в НТЦ Уникального приборостроения РАН под научным руководством А.А. Балашова, используется в Лаборатории физики неоднородных систем с 2000 года.

104. Можно отметить высокую надежность прибора и возможность получать сигналы с высоким отношением сигнал/шум.

105. Данный акт выдан для предоставления в ВАК РФ.

106. Заведующий лабораторией Физики неоднородных систем Д.ф.-м.н. Сибельдин Н.Н.1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

107. Фурье-спектрометр АФ-1 используется в Институте физики металлов УО РАН для изучения физических свойств полупроводниковых материалов.

108. Старший научный сотрудник К.ф.-м.н.

109. Утверждаю» Директор гедований РАН (респондент РАН Зелёный Л.М. « » 2005 г.1. АКТ о внедрении.

110. Настоящим актом удостоверяется, что Фурье-спектрометр АФ-3, разработанный и изготовленный в НТЦ Уникального приборостроения РАН под научным руководством А.А.Балашова, используется в нашем Институте с 2004 года.

111. Особую ценность для нас представляет возможность работы этого прибора в режиме нарушенного полного внутреннего отражения, что используется нами при изучении свойств мелкодисперсных материалов.

112. РВ 51560-2000 «Топлива жидкие. Экспресс-метод идентификации и контроля качества». •

113. Замначальника ФГУП «25 ГосНИИ Минобороны России» по научной работе доктор технических наук, доцент /Г1. С.Волгин

114. Начальник отдела ФГУП «25 ГосНИИ Минобороны России» кандидат технических наук, старший научный сотрудник1. Е.Алаторцевjr.