Спектрофотометр Брюера версии mk III для высокоточных измерений уф и концентаций озона автоматическое измерение общего содержания Озона и Диоксида серы Эталонные измерения спектра Ультрафиолетового излучения и расчет
жүктеу/скачать 2.07 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Как работает спектрофотометр Брюера
- Использование спектрофотометров Брюера
Брюер MkIII номера для заказаБрюер версии MkIII 230 В для измерения УФ, озона и SO² № 0361900 Брюер версии MkIII 115 В для измерения УФ, озона и SO² № 0361901 Проверочный набор дополнительный калибровочный набор № BA-C 126 для UV-B диапазона Утеплительный кожух расширение рабочего диапазона до-50°C № BA-C 210 Алюминиевый трансп. ящик со вспененным наполнителем № BM-C 206
Брюер производит измерения сочетая работу автономного программного обеспечения загруженного в спектрофотометр и программного обеспечение, работающего на компьютере, к которому должен быть подключен Брюер. Когда Брюер установлен и выровнен по горизонту происходит предустановка широты, долготы, высоты на уровнем моря, текущей даты и времени с помощью программного обеспечения. Алгоритм вычисляет положение Солнца и Брюер устанавливается на Солнце. После успешной самодиагностики и наведения Брюер в автоматическом режиме будет направляться на Солнце, когда оно находиться над горизонтом. Спектрофотометр устанавливается на азимутальной системе слежения, которая имеет шаговый двигатель и управляется внутренней прошивкой прибора. Система слежения имеет очень прочный и массивный штатив с регулируемыми ножками для выставления горизонта. 
Прямое солнечное излучение принимается через плоское кварцевое стекло. Шаговый двигатель, управляемый внутренней программой, перемещает зенитную призму так, чтобы прямое излучение от Солнца, проходя через переднюю оптическую систему, попадало в спектрометр. 
Зенитная призма также может быть повернут в сторону UV-B призмы, для приема суммарного УФ-излучения проходящего через диффузор и кварцевый купол. Третья функция зенитной призмы - быть повернутой на стандартную лампу для проверки стабильности измерений или ртутную лампу, для проверки рабочей длинны волны обоих спектрометров. Передняя оптическая система так же содержит линзы, смотровое окно, чтобы проверить установку прибора на Солнце, набор фильтров, который обеспечивает оптимальный диапазон интенсивности на приемнике и диафрагму управляемую внутренним моторчиком. Окно позволяет наблюдать за правильностью установки фильтров и диафрагмы. 
Свет от солнца, неба или ламп поступает в спектрометр через щель. Используются два спектрометра, верхний для рассеивания, а нижний для сбора поступающего излучения. Затем оно направляется через выходную щель в специально разработанный ультрафиолетовый фотоумножитель (ФЭУ). Основная часть каждого спектрометра – это сферическое зеркало и голографическая дифракционная решетка, угол которой точно устанавливается с помощью микрометра высокой точностью с приводом от электродвигателя. Правильная настройка решетки по длине волны проверяется с помощью ртутной лампы. Общее поведение всей оптической системы и ФЭУ проверяется с помощью стандартной вольфрамовой галогенной лампы. В режиме сканирования УФ диапазона две решетки, GR1 и GR2 на рисунке ниже, перемещаются одновременно, изменяя длину волны излучения, поступающую на приемник. При измерении озона, диоксида серы и аэрозольной оптической толщины выбор 6 длин волн осуществляется с помощью маски щели SL1, управляемой двигателем. 
Для измерения концентрации озона, диоксида серы и аэрозольной оптической толщины абсолютное значение освещенности не так важно, если оно имеет приемлемое соотношение сигнал-шум. Это отношение к величине сигнала для каждой из 6 длин волн как раз и используется для вычисления необходимых значений. Для измерений ультрафиолета абсолютная чувствительность имеет решающее значение, и ее необходимо периодически калибровать с помощью эталонного источника УФ-излучения и регулярно проверять с помощью проверочного набора для UV-B диапазона. Помимо внутренних оптических проверок и слежением за стабильностью длин волн существует так же большое количество диагностических и исполнительных тестов, которые могут быть запущены для обеспечения оптимального режима эксплуатации Брюера.
Изначально Брюер был разработан для измерения озона в рамках Глобальной Службы Атмосферы WMO (GAW). Существует измерительная сеть по всему миру, от пустынь до Антарктики, предоставляющая информацию по озону и УФ во Всемирный Центр Данных (WOUDC). И Брюер версии MkIII производства Kipp & Zonen является единственным рекомендованным Всемирной Метеорологической Организацией (WMO) к использованию прибором, для измерений общего содержания озона в столбе атмосферы. В настоящее время большинство Брюеров используется для исследований воздействия ультрафиолетового (УФ) излучения поступающего от Солнца и небосвода. Ультрафиолетовая область излучения охватывает диапазоны длин волн: 100-280nm (UVC), 280-315nm (UVB) и 315-400 нм (UVA). Почти весь UVC и приблизительно 90% от UVB, поступающего от Солнца, поглощаются Земной атмосферой. УФ-излучение диапазона А (UVA), на поверхности Земли, в 15-20 раз мощнее, чем излучение диапазона UVB. Благодаря высокому спектральному разрешению измерений, с помощью Брюер MkIII можно точно оценивать действие Эритемного (загарного) спектра на человеческую кожу в соответствии с ISO 17166:1999 / CIE S 007/E-1998. Результат этих измерений может быть использован для расчета Глобального Солнечного УФ индекс (УФИ) для медико-курортных целей. В настоящее время Брюер MkIII является единственным наиболее точным прибором, предназначенным для работы на улице, и позволяющий получать непрерывные спектральные измерения солнечной ультрафиолетовой радиации в независимости от погодных условий. Спектрофотометр является идеальным инструментом для создания измерительной сети из широкополосных (неспектральных) ультрафиолетовых радиометров, а так же для научно-исследовательской работы. Существует устойчивый спрос на новые Брюеры в рамках научного сообщества, связанного с метеорологией, климатологией, изучением атмосферы и исследованием ультрафиолетового излучения. Брюер MkIII обеспечивает высокую точность измерения UVA, UVB UVE, УФ-индекса, общего содержание озона и диоксида серы. Аэрозольные свойства атмосферы также могут быть получены из данных измерений. Ниже выделены наиболее распространенные причины покупки Брюера: • Для расширения существующей сети по измерению озона и / или УФ-излучения • Для конкретных проектов, например, Международный полярный год • Для замены старых MkII и MkIV на более высокопроизводительные MkIII для улучшения качества мониторинга УФ или улучшения измерений в высоких широтах • Для присоединения к глобальной измерительной сети • Для исследования солнечной ультрафиолетовой радиации и последствий ее воздействия
|