Фотометрический датчик контроля голов, хвостов и средних примесей.

Вот что попалось на глаза:

Для общего развития: http://zao-tehnolog.ru/page380521

В чашечку налили немного ртути, так что образовалась лужица диаметром около 2 см. Эту лужицу присыпали специальным порошком. Если такой порошок осветить невидимыми ультрафиолетовыми лучами, он начинает ярко светиться. Если под порошком находится ртуть, на ярком фоне видны темные движущиеся «облачка». Особенно отчетливо это явление наблюдается, когда в комнате имеется небольшое движение воздуха. Объясняется опыт просто: ртуть в чашечке непрерывно испаряется, и ее пары свободно проходят сквозь тонкий слой флуоресцирующего порошка. Пары ртути обладают способностью сильно поглощать ультрафиолетовое излучение. Поэтому в тех местах, где над чашечкой поднимались невидимые «ртутные струйки», ультрафиолетовые лучи задерживались в воздухе и не доходили до порошка. В этих местах и были видны темные пятна.

Возбужденные атомы ртути излучают свет с длинами волн в основном 254, 303, 313 и 365 нм (УФ-область), 405 нм (фиолетовые лучи), 436 нм (синие), 546 нм (зеленые) и 579 нм (желтые). Спектр излучения светящихся паров ртути зависит от давления в колбе. Когда оно малó, ртутная лампа остается холодной, горит бледно-синим светом, почти все ее излучение сосредоточено в невидимой линии 254 нм. Так светят бактерицидные лампы. Если повысить давление паров, линия 254 нм практически исчезнет (это излучение будут поглощать пары самой ртути), а интенсивность других линий заметно возрастет, сами линии расширятся, а между ними появится ощутимый «фон», который становится преобладающим в ксеноновых лампах сверхвысокого давления (примерно 3 атм), которые заполнены парами ртути и ксеноном.

Вот ещё: http://users.i.com.ua/~optometr/in03a02.htm

Искусственные источники УФ-А   
   
Опасность для глаз может нести не только солнечное излучение, но и искусственные источники УФ-А. Теоретически любой источник света излучает некоторое количество УФ-А. В повседневной жизни приходится сталкиваться с лампами накаливания, газоразрядными лампами, из которых больше всего распространены флуоресцентные лампы, иногда - с лазерами.

Основными искусственными источниками УФ-А являются ртутные лампы высокого и среднего давления, ксеноновые дуговые лампы, а также лампы, содержащие смеси различных газов, в состав которых входит ксенон и/или пары ртути. Более 90% света, излучаемого ртутной газоразрядной лампой низкого давления, представлено волнами длиной 253-257 нм. При увеличении давления в спектре ртутных ламп появляются волны большей длины. Так, ртутные лампы среднего давления, обычно используемые для освещения улиц, излучают УФ-А с длиной 365 нм, но стеклянный корпус лампы поглощает все излучение с волнами короче 300 нм.

Выпускают также ртутные лампы в кварцевых корпусах (кварц пропускает волны малой длины), которые обычно называют фотохимическими. Их используют в качестве источников ультрафиолетового излучения в фотобиологических экспериментах. Кварцевые ртутные лампы среднего и высокого давления, называемые горячими кварцевыми лампами, излучают в области 250-400 нм. Их используют в дерматологии для фототерапии.

Ксеноновые дуговые лампы высокого давления излучают волны длиной от 170 нм и более, включая ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области. Лампа, наполненная смесью ксенона и паров ртути, излучает еще больше ультрафиолетовых лучей. Заметное количество ультрафиолетового света излучают также дуговые ксеноновые лампы-вспышки, используемые в фотографии.

Флуоресцентные лампы представляют собой газоразрядные трубки низкого давления, покрытые внутри фосфором. Фосфор поглощает ультрафиолетовые лучи и переизлучает свет с большей длиной волны, относящийся к видимой части спектра. Флуоресцентные лампы специального назначения, покрытые внутри фосфором, излучающим в ультрафиолетовой области, используют в качестве источников ультрафиолетовых лучей. Такие лампы в корпусах из стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение, выполняют роль искусственных источников солнечного света, излучающих УФ-А и УФ-В.

Многие полимерные материалы пропускают волны ближайшей УФ-А области, но после нескольких облучений пропускание большинства из них уменьшается.

К ультрафиолетовой части спектра относятся волны длиной от 100 до 400 нм. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны меньше 180 нм не существует вне вакуума, поэтому в обычных условиях оно вряд ли представляет опасность для здоровья человека. Фотобиологи выделяют в ультрафиолетовом спектре три зоны: УФ-А от 380 до 320 нм («ближний» ультрафиолет), УФ-В от 320 до 290 («средний» ультрафиолет), УФ-С от 290 до 200 нм («дальний» ультрафиолет).

Получается, что нам надо не ртутную лампу искать а ксеноновую лампу высокого давления? 

И ещё: http://uvservice.ru/production/catalog/105

Распределение мощности типичной ртутной разрядной лампы:

Спектральное распределение мощности типичной ртутной лампы:

Вот немножко терминологии: http://npo.lit.ru/uv-technology/termini-i-opredeleniya

Вот бы какую лампу заюзать, с квазинепрерывным спектром: httр://elibrary.ru/item.asp?id=9186719

малогабаритная широкополосная ультрафиолетовая лампа, возбуждаемая при помощи тлеющего разряда постоянного тока и излучающая в спектральном диапазоне 206-390 нм. Разряд зажигался в кварцевой разрядной трубке с внутренним диаметром 1.4 см и расстоянием между анодом и катодом 10 см. Трубка заполнена рабочей смесью Кг/Хе/Вг2/I2 при суммарном давлении 0.52.0 кПа. Спектр излучения лампы состоял из атомарной линии иода 206.2 нм с шириной на полувысоте интенсивности 0.1 нм и континуума в спектральной области 210-390 нм. Континуум формировался в результате перекрытия широких полос излучения с максимумами при 221 нм XeBr(D-X), 253 нм Xel(B-X), 282 нм ХеВг(В-Х), 289 нм Вг2*, 342 нм I2* и 386 нм IВг*. Суммарная мощность ультрафиолетового излучения не превышала 8-12 Вт при мощности, вводимой в тлеющий разряд, 10100 Вт. Ресурс работы лампы в газостатическом режиме составил 300-400 ч.

ЛАМПЫ, ИЗЛУЧАЮЩИЕ В ШИРОКОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА: http://ns1.npkgoi.ru/...amp_spektr1.htm

В диапазоне от 113 до 165 нм - многолинейчатый спектр, от 165 до 380 нм - сплошной спектр
Водородная лампа ВМФ-25
Дейтериевая лампа ДНМ-15
Дейтериевая лампа ДНМ-25Щ
Дейтериевая лампа ДНМ-Н-20
Дейтериевая лампа ДНМ-100   
Дейтериевая лампа ДНМ-150/54

А вот порядок цен:

Дейтериевая лампа D2E     15340.00 RUR

Ртутная лампа высокого давления излучает практически во всем спектре. Т.е. есть линии 254, 365 нм, там интенсивность побольше. Но если в лампах низкого давления светятся только эти узкие линии, то в лампах ВД они сильно уширены и кроме того сидят на интенсивном фоне сплошного излучения

мопед не мой!Kotische, 18 Мая 10, 16:02

Извини, поправил. Выделил где нужно, но в первую попавшуюся кнопку ткнул.

С лампами ты и сам разобрался. В лампах низкого давления холодные пары ртути вогруг горячего шнура поглощают слабо, т.е. они поглощают и переизлучают на той же длине волны. Какая-то часть уходит в тепло, ессно, но не слишком большая. А вот в лампах высокого давления вместо отдельных узких линий образуется широкий спектр.

Линии ртути и их интенсивности есть тут
Интенсивности любой кокнутой осветительной лампы хватит по уши. Но такой подход неудобен - питатель (дроссель) болтанка интенсивности, нагрев и т.п. Лучше бы светодиодом обойтись.

Линии ртути и их интенсивности есть тутRudy, 18 Мая 10, 19:03

Классная ссылка!
Посмотрел скока стоит простенький спектрометр с дейтериевой лампой, на диапазон от 180-1800нм, с разрешением 2нм, цена вопроса 200т.р.
Руди, как думаешь, имеет мысл простенький спектрометр на коленке замутить?

Вымрешь. Для него нужна только одна серьезная деталь - изогнутая дифракционная решетка - чтобы фокусировка была. Вот ее ну никак сам не сделаешь. Но если найдешь - дальше проблем нет, все остальное делается на коленке.

Удалось всё сделать быстрее чем ожидал. Результаты для меня оказались довольно неожиданными, хотя в целом объяснимыми.

УФ спектры записывались в кювете длиной 1 см на приборе Shimadzu UV-2501PC, в диапазоне УФ и видимого излучения. Привожу спектры только от 200 до 350 нм, дальше ничего нет, прямая линия. По вертикальной оси идет оптическая плотность D, т.е. десятичный логарифм отношения I(0)/I, где I(0)- пропускание без образца, I - с образцом. Оптическая плотность линейно связана с концентрацией наблюдаемой примеси.
Когда оптическая плотность в районе 2,5-3, то это означает, что сигнал на этой частоте очень ослаблен (в 300-1000 раз), и вершину полосы прибор уже не прописывает ("зашкал"). На спектре поэтому в этой области вершина полосы плоская, с большим шумом. Меньше 200 нм тоже зона неуверенного приема, т.к. это край характеристики самого прибора. Туда смотреть не надо.

Описание образцов:
УФ-1 - всё вместе: 1- нулевая линия (пустая кювета), 2 - лабораторный спирт, использующийся как эталон, 3- лабораторный спирт, добавлен ацетон, 4- спирт-ректификат от dr-denis (условно - грязный), 5 - головы от зернового СС, бражная колонна, 6- зерновой дистиллят тщательной тройной перегонки на бражной колонне + уголь, 7- зерновой дистиллят, бражная колонна, ближе к хвостам.

Дальше выложу эти спектры по отдельности.

Итак, вот что имеем. Чистый спирт сам по себе имеет полосу гораздо ниже 200 нм и мы видим только его край поглощения. В спирте-ректификате (УФ-спиртРЕК) четко регистрируются по крайней мере две примеси с длинами волн 280 нм и 230 нм. Одна похожа на ацетон (но там же могут поглощать и С=О группы других веществ, например кислот). Такие же полосы есть в головах (более интенсивные), и в теле ближе к хвостам в дистилляте, полученном двойной быстрой перегонкой на бражной пленочной колонне.

А вот спирт после тщательной и медленной перегонки на этой же колонне (крепость около 93%)+ очистка на угольном фильтре - полос не имеет (УФ-спиртДистСупер).

Какие можно сделать выводы?
1. Самое главное - поглощение в области УФ достаточно сильное и метод можно использовать для обнаружения примесей.
2. Метод более чувствителен к головным примесям (как и должно быть, т.к. сивуха - это алифатические спирты, не имеющие полос в области 200-400 нм).
3. Может быть, очистка углем убирает примеси, видимые в УФ.

Что-то не смог картинки прикрепить, ну ладно, потом. Могу их представить в шкале пропускания (0-100%), если так более привычно.

Вот

Еще

Ну собственно почему бы не попробовать сделать бюджетный вариант на основе УФ светодиода?

Ух, Литокс, спасибо громадное, вот сразу все проблемы и решились. Т.е. если и делать, то на 230 и 280 нм. Ну еще на 210 можно. С бюджетным вариантом проблемы, конечно, но подумать можно.

поглощение в области УФ достаточно сильное и метод можно использовать для обнаружения примесей.Литокс, 19 Мая 10, 11:47

Литокс, спасибо за спектры!
Вобщем, я так понял, что на простом и бюджетном оборудовании получить хороший результат затруднительно. Тем более что делеко не все примеси будут давать поглощение в исследуемом диапазоне...

почему бы не попробовать сделать бюджетный вариант на основе УФ светодиода?Wolcheg, 19 Мая 10, 14:48

Всё поглощение (смотри графики Литокса) сосредоточено в диапазоне 200-300нм, светодиоды на этот диапазон стоют просто охерительных денег и не особо доступны для приобретения.
Доступные диоды:

На 370 нм светодиоды просто есть - 59V10C-370-2 ... стоят 5$Rudy, 17 Мая 10, 03:57

не попадают в полосу поглощения головных примесей, по этому их использование практически бессмыслено.

ЗАМЕЧАТЕЛЬНО Литокс !!!!!!!!!!
ОГРОМНЕЙШЕЕ ТЕБЕ СПАСИБО !!!!!!!

Метод полностью применим для анализа голов, хвостов и средних примесей.
Даже лучше, чем я ожидал.

Ещё и длина 1см.
Представьте, если увеличить её до СТАНДАРТНЫХ 5см, не говоря уж о более длинных ?

ЗА_МЕ_ЧА_ТЕЛЬНО!!!!!


ЗЫ

И ещё раз о надоевшем ... ПОСЛЕДНИЙ.

ЭТА абсорбция А применяется для ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ лишь всилу того, что разница логарифмов A=logI0-logI - ЛИНЕЙНАЯ ВЕЛИЧИНА. ДРУГИХ ПРИЧИН - НЕТ. A(t2)-A(t1)=log(It1)-log(It2)

Для стартопа же необходимо и достаточно применять dI=I(t2)-I(t1)

Обычная разница, а не ЛОГАРИФМОВ!!!!
Соответственно можете посчитать увеличение точности определения этой разницы для нашего случая!!!!!!!!



С учётом того, что даже человеческий глаз определил бы 10-15% изменения этой разницы если бы мы видели в УФ, ЛЮБОЙ прибамбас на коленке справится.
( http://revolution.allbest.ru/physics/00155525_0.html Сравнение интенсивности световых потоков можно проводить и визуально, человеческий глаз способен улавливать разницу в интенсивностях окрасок в пределах 10 - 15%. )

КАЧЕСТВО СТАРТОПА ЗАВИСИТ ОТ ШУМА ИЗМЕРЕННОГО I0.
Простейшие электрические стрелочные приборы имеют точность 1%. Чего ЯВНО МНОГО.



ДЛЯ МЕНЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАССУЖДАНИЯ И ДИСКУССИИ БОЛЬШЕ НЕ ИМЕЮТ СМЫСЛА.
ЛИТОКС ЕЩЁ РАЗ ПОДТВЕРДИЛ ДАННЫЕ ИЗ http://ru-patent.info/20/45-49/2046787.html

ОЧЕНЬ КРАСИВО ПОДТВЕРДИЛ.


КТО ХОЧЕТ ИМЕТЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ (БЕЗ НЕОБХОДИМОСТИ НЮХАТЬ ДИСТИЛЛЯТ  ;D ) МОЖЕТ НАЧИНАТЬ СТРОИТЬ ДЕВАЙС. Искать лампы, свето- и фото-диоды. Кому нужно, пусть ищет монохроматоры.

Спектрометр можно построить и из бумаги  :D http://www.mikrocontroller.net/...PC-Spektrometer


ЗЫЫЫЫЫЫЫ
А Котище в ЭТОЙ ветке - ТРОЛЛЬ. На воре шапка горит.  :o
У него явно желание завалить её.  :o
ТРИ РАЗА пытался. И сейчас пытается.  :D

БЫЛИ БЫ У МЕНЯ ВОЗМОЖНОСТИ СТИРАТЬ ЕГО СООБЩЕНИЯ Я БЫ ИХ СТЁР БЕЗ ПРОМЕДЛЕНИЯ.
ОБЩАТЬСЯ С НИМ У МЕНЯ НЕТ НИКАКОГО ЖЕЛАНИЯ. ЗАЖРАВШИЙСЯ МОДЁР ОН, КОРОЛЁМ СЕБЯ ВОЗОМНИВШИЙ.

СЛЫШ, КОТИЩЕ, СТАРТАНУВШИЙ ТЕМУ УЖ НИКАК ТРОЛЛЕМ БЫТЬ НЕ МОЖЕТ!!!!!!!!
(Термин ТРОЛЛЬ - означает человека, пытающегося всеми силами завалить созданную тему)




Хотя мне уже наплевать.  :D  ;D  ПУСТЬ ХОТЬ СОВСЕМ БАНИТ. А ЕСЛИ НЕ ЗАБАНИТ, МОГУ ВООБЩЕ ПЕРЕСТАТЬ ПИСАТЬ.
СТРОЙНАЯ МОДЕЛЬ ПРАВИЛЬНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ У МЕНЯ УЖЕ ИМЕЕТСЯ.

Была бы у меня техническая задача ... сделать подобный девайс на коленке, я бы смог.
Как и предполагал раньше, примеси СИЛЬНО поглощают.


РЕБЯТА, ЕСЛИ ВАМ В ЧЁМ-НИБУДЬ БУДУТ НУЖНЫ МОИ СКРОМНЫЕ СОВЕТЫ (я химик-аналитик по образованию),
ЗАЩИТИТЕ МЕНЯ И ДАННУЮ ТЕМУ ОТ КОТИЩЕ.

В ином случае, МОЖНО БАНИТЬ И ТЕМУ ЗАКРЫВАТЬ. У меня вопросов больше нет.



НУЖНО НА ПРАКТИКЕ ПРОВЕРЯТЬ НАШУ ДИСКУССИЮ С РУДИ, ЛИТОКСОМ И ДРУГИМИ ФОРУМЧАНАМИ.
С КОНКРЕТНЫМИ ЛАМПАМИ, СВЕТО- И ФОТОДИОДАМИ ЧТОБЫ В РАБОЧИЙ ИНТЕРВАЛ ВХОДИЛ КАК МИНИМУМ ИНТЕРВАЛ 210-300 нм (посмотрите кривые 2 и 6, они ПОЛНОСТЬЮ ПОДТВЕРЖДАЮТ МОИ РАННИЕ ССЫЛКИ И В ЧАСТНОСТИ - основную http://ru-patent.info/20/45-49/2046787.html ).

НАСЧЁТ АРГУМЕНТОВ МНЕ БОЛЬШЕ НЕЧЕГО ДОБАВИТЬ.

Да и пальцы болят.  ;)  :D  8)

Wowa, попридержи язык, не то многим станет противно читать твои посты.

Как модератор выношу предупреждение, на первый случай.

пипец,у человека 28 сообщений и зарегин в этом месяце и уже пытается перевернуть всё с ног на голову.Уважаемый,не надо так агрессивно себя вести.Солидарен с коллегой игорь223

можно бы еще и в ИК посмотретьRudy, 19 Мая 10, 16:10

Нет, в ИК я уже смотрел. Там куча полос от спирта, на их фоне никакие примеси не видны. причем спектры снимать удается только в режиме отражения или НПВО (нарушенного полного внутреннего отражения), что технически сложно.

В чем прелесть УФ, как и предполагал Wowa, что коэффициенты поглощения по крайней мере некоторых типичных примесей ОЧЕНЬ БОЛЬШИЕ, просто огромные, а спирт и вода практически не мешают.