Лев Геннадьевич Скорняков
Екатеринбург
Lev G. Skornyakov
Андрей Вячеславович Дёмин
Andrei V Dyomin
Ольга Владимировна Денисова
Екатеринбург
Olga V Denisova
Ekaterinburg
Приведены экспериментальные результаты тестирования работы спектрофотометра СФ-56. Предложены методики обработки данных измерения интенсивности источников излучения с помощью программ Maxima и Gnuplot. Установлено, что применение гауссовой функции для аппроксимации кривой излучения газовых ламп низкого давления в случае номинальной ширины щели прибора 0,3 нм повышает точность определения длины волны максимума линий излучения по сравнению с паспортными данными в 2,5 раза. Вместе с тем эффективная ширина щели, определенная как полуширина реперной линии 486,0 (или 656,1) нм, всегда превышает паспортные значения в среднем на 15 - 20 %, а в случае номинальной щели 1 нм — в 1,5 раза. Длина волны максимума реперной линии СФ-56 (в течение времени измерений до 6000 с) линейно зависит от времени. Интенсивность реперной линии со временем прогрева прибора меняется нелинейно и хорошо аппроксимируется формулой для осциллятора с декрементом затухания, равным его собственной частоте. Получено аналитическое выражение для спектра коэффициента излучения вольфрама в интервале длин волн 300 - 1100 нм. Планковская кривая для испускате-льной способности вольфрама описывает спектр сигнала штатной лампы накаливания СФ-56 только в интервале 300 - 420 нм. Также определена спектральная функция прибора. Отмечено, что с помощью СФ-56 можно измерять спектры источников излучения, размещаемых в осветительном блоке. Представленные данные могут быть использованы как для совершенствования данного типа приборов, так и для повышения точности и достоверности результатов измерения.
The experimental results of testing the operation features of a SF-56 spectrophotometer are presented. Methods for processing the results of measuring the intensity of radiation sources using Maxima and Gnuplot software packages are developed to increase the accuracy of measurements. The use of the Gaussian function in approximation of the emission curve of low-pressure gas lamps for a nominal slit width of 0.3 nm increases the accuracy of determination of the wavelength of the maximum of emission lines by 2.5 times compared to the passport data. However, the effective width of the slit defined as the half-width of the reference line 486 nm (or 656.1 nm) always exceeds the passport values by 15 - 20%, and for a nominal slit of 1 nm by a factor of 1.5. The wavelength of the maximum of the SF-56 reference line (during the measurement time up to 6000 sec) linearly depends on time. The dependence of the reference line intensity on the heating time turned out to be nonlinear and is well approximated by the formula for an oscillator with a damping factor equal to the natural frequency. An analytical expression for the spectrum of the tungsten emission coefficient in the wavelength range of 300 - 1100 nm was derived. The Planck curve for the tungsten emissivity describes the spectrum of the signal of a standard incandescent lamp only in the wavelength range of 300 - 420 nm. The spectral function of the instrument is also determined. It is noted that SF-56 spectrophotometers can be used to measure the spectra of radiation placed in the lighting unit. The presented data can be used both to improve this type of devices, and to improve the accuracy and reliability of measurement results.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.