Brevet FR2123035A1 — publié le 19720908

Ln, présente invention, due à Mathieu T0îT2,a pour objet un procédé spectroraétric en infra-rouge, ainsi cme des spectro-mètres a deux voies pour la mise en application de ce procédé. On rappelle que dans les spectromètres à deux voies, on ali — 5 mente '.m détecteur de rayonnement par un rayonnement sensiblement monocîiroinatiquo transmis alternativement par deux voies dont 1* l'une reçoit l'échantillon à étudier et dont l'autre est une voie de référence, contenant éventuellement un témoin, tel qu'un solvant. • .. 10 Qu'il s'agisse de déterminer le coefficient de transmission, la densité optique, ou le coefficient de réflexion de l'échantillon, en compare toujours en définitive les coefficients de transmission des deux voies. Le passage d'une voie à l'autre s'effectue au moyen d'un 15 commutateur optique. Le procédé et le spectromètre suivant l'invention sont plus pax*tioulièrement, bien que non exclusivement, adaptés à l'étude de 1'infra-rouge lointain. Généralement, dans les spectromètres à deux voies de type 20 connu, la commutateur optique est commandé de manière à changer d'état à fréquence fixe, autrement dit les deux voies sont alimentées alternativement pendant des temps égaux ; la commutation est suffisamment rapide pour que, moyennant une structure convenable de la partie électrique du récepteur, celui-ci fournisse 25 un signal proportionnel à la différence des intensités transmises par les deux Voies ; ce signal commande le coefficient de transmission de la voie référence au moyen d'un atténuateur variable dont le coefficient d'atténuation, une fois le zéro obtenu, est directement relié au coefficient de transmission de la 30 voie échantillon. Du fait de difficultés bien connues (faible puissance,•dans 1'infra-rouge lointain des sources de rayonnement disponibles, flux thermiques parasites se superposant au signal utile) un enregistrement de spectre précis, dans 1'infra-rouge lointain, 35 prend un temps important. BAD ORIGINal 69 24739 2 2123035 3*autre part, la réalisation d'un atténuateur optique variable, dans 1'infra-rouge lointain, pose des problèmes j en premier lieu on ne connaît pas de substance capable de jouer le rôle d'atténuateur à densité variable dans un grand intervalle 5 de longueur d'onde } en second lieu, les atténuateurs de type "peigne" peuvent donner lieu, étant donné les grandes longueurs d'onde des rayonnements mis en jeu, à des phénomènes parasites de.diffraction variables avec la longueur d'onde ; enfin, le rapport signal/bruit est conditionné par la voie dont le coeffi-10 cient da transmission est le plus faible. Si on utilise un atténuateur électrique au lieu d'un atténuateur optique, on élimine les deux premiers inconvénients précités, mais non le troisième. 3t on en introduit un autre, celui d'avoir, à la sortie du détecteur, deux chaînes d'amplification 15 distinctes ; ceci fausse les résultats en cas de dérives de ces chaînes, car, généralement ces dérives ne se compenseront pas. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients grâce à un procédé de mesure permettant, d'une part, de réduire grandement le temps total de mesure en rendant le rapport des 20 tèmps de mesure sur les deux voies, pour chaque portion étudiée du spectre, fonction du rapport de leurs coefficients de transmission, et d'autre part d'éviter l'emploi d'un atténuateur variable, tout en conservant l'avantage d'un enregistrement automatique du spectre. 25 Suivant l'invention, un procédé de spectrométrie en infra rouge au moyen d'un spectromètre comportant deux voies, dont l'une reçoit l'échantillon à étudier, et l'autre est une voie de référence, alimentant un dispositif récepteur fournissant un signal électrique fonction de l'intensité du rayonnement reçu 30 par ce récepteur, un dispositif sélecteur de longueur d'onde, un dispositif de commutation optique permettant 1'éclairement alterné des deux voies, et un dispositif enregistreur recevant sur une première entrée un signal fonction de la position du sélecteur de longueur d'onde et sur une seconde entrée un signal élaboré bad original 69 24739 3 2123035 à partir du signal de sortie du récepteur, est caractérisé en ce que, pour chaque cycle de mesure correspondant à une position utilisée àu sélecteur de longueur d'onde, le signal de sortie du récepteur est, tandis que l'une des voies, qui sera dite première 5 voie de mesure, est éclairée, intégré pendant une durée Tq, au bout de laquelle le signal intégré atteint une valeur E, l'une de ces deux grandeurs étant choisie à l'avance, et, tandis que l'autre voie, qui sera dite seconde voie de mesure est éclairée, intégrée pendant la durée variable pour laquelle le signal 10 intégré atteint ladite valeur S précédemment atteinte, et en ce que ledit second signal appliqué à l'enregistreur est fonction T1 de la variable x =* —^ X O .3&ns ce qui suit et dans les revendications on appellera "intégrateur à deu:: positions" un intégrateur comportant une 15 position mesure pour laquelle il intègre le signal appliqué à son "entrée de signal" , ou "entrée d'intégration", et une position mémoire pour laquelle il conserve, sauf remise à zéro, la mémoire :e la dernière valeur du signal intégré qu'il a fournie en position mesure. 20 On appellera "dispositif de mesure de temps à deux positions' un dispositif comportant une position mesure pour laquelle il fournit un signal électrique fonction du temps qui s'est écoulé depuis qu'il a été placé dans cette position, et une position mémoire pour laquelle il conserve, sauf remise à zéro, la mémoire 25 du dernier signal électrique de temps qu'il a fourni en position mesure. Un tel dispositif lie mesure de temps peut être constitué notamment par un intégrateur alimenté par une tension constante, ou encore par un compteur alimenté par des impulsions de fréquence constante. 30 Cn 6 ésignera d'autre part par spectromètre du type précité un spectromètre du type énoncé dans 1'énonciation du procédé suivant l'invention. 69 24739 2123035 Cela étant, l'invention a encore pour objet un spectromè-tre du type précité, pour la mise en application du procédé suivant l'invention, dans le cas où E a une valeur fixe et prédéterminée pour l'enregistrement d'un spectre de transmission, le-5 dit spectromètre étant caractérisé en ce qu'il comporte un intégrateur à; deux positions couplé à la sortie du récepteur ; deux dispositifs de mesure du-temps à deux positions, respectivement associés aux deux voies du spectromètre : des moyens pour positionner le dispositif de commutation optique sur l'une des voies, 10 dite première voie de mesure, puis mettre simultanément en position mesure ledit intégrateur et le dispositif de mesure du temps associé à ladite première voie de mesure, et mettre celui-ci en position mémoire lorsque le signal de sortie dudit intégrateur a atteint la valeur S 5 des moyens pour positionner le dispo-15 sitif de commutation optique sur l'autre voie, dite seconde voie de mesure, mettre simultanément en position mesure ledit intégrateur à doux positions préalablement ramené a zéro, et le dispositif de mesure du temps associé à ladite seconde voie de mesure, et mettre celui-ci en position mémoire, 20 lorsque le signal .de sortie dudit intégrateur a atteint la valeur E ; et des moyens pour appliquer à la seconde entrée de l'enregistreur un signal électrique fonction dti rapport des durées durant lesquelles les dispositifs de mesure de temps respectivement associés"aux deux voies ont été mis en position me-25 sure. L'invention e encore pour objet un spectromètre du type •précité pour la mise en application du procédé suivant l'invention, dans le cas particulier où To a une valeur fixe et prédéterminée pour l'enregistrement d'un spectre de transmission, 30 ledit spectromètre étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un intégrateur à deux positions couplé à la sortie du récepteur ; un dispositif de mesure de temps à deux positions, des moyens pour positionner le dispositif de commutation optique sur l'une des voies, dite première voie de mesure et mettre le-35 dit intégrateur en position mesure pendant la du±ée fixe Tq, et bad ORIGINAL 69 24739 5 2123035 le mettra ensuite en position mémoire ; des moyens pour positionner le dispositif de commutEition sur l'autre voie, dite seconde voie de masure, et mettre ledit dispositif de mesure de temps en position mesure pendant la durée au cours de laquelle la va-5 leur intégrée du signal de sortie du récepteur atteint la valsur E précédemment mise en mémoire par ledit intégrateur, et pour mettre ensuite an position mémoire ledit dispositif de mesure de temps ; et des moyens pour appliquer à ladite seconde entrée de l'enregistreur un signal fonction prédéterminée du signal de sor-10 tie dudit dispositif de mesure de temps. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels : La figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation général d'un spectromètre suivant l'invention pour la mise en 15 application du procédé. La figure 2 illustre un mode de réalisation détaillé des circuits électriques du spectromètre de la figure 1, dans le cas où J3 = «or.st&nte. La figure 3 est un diagramme des temps relatif aux circuits 20 de la figure 2. Le, figure 4 illustre un mode de réalisation détaillé des àrreuits électriques du spectromètre de la figure 1, dans le cas où T = constante. O On justifiera d'abord l'intérêt du procédé proposé. 25 On désigne par E le rapport Kq / des coefficients de transmission Kq et de la première et de la seconde voie de mesure. Il est clair qu'il est désirable d'obtenir des résultats qui ^ K l * **• pour une erreur j -| inférieure à une limite imposée - 30 soient atteints : (a) en un temps aussi court que possible et (b) avsc ur. appareillage à la fois technologiquement réalisable et dont le degré de complexité ne devienne pas prohibitif. 69 24739 6 2123035 Les spectromètres classiques utilisent des durées égales d1éelairemont des deux voies. Des considérations théoriques montrent que si l'on veut obtenir le résultat a), on aboutit à des conditions difficilement 5 réalisables et fonction de la structure précise du spectromètre. Cependant l'expérience a montré que d'une manière générale on améliorait la durée totale d'une mesure, à précision égale, en prenant, pour chaque cycle, le î-apport des durées de mesure sur les deux voies égal à l'inverse du rapport des coefficients 10 de transmission des deux voies. D'autre part, ceci est aisément réalisable, du point de vue technique, en intégrant le signal de chaque vois respectivement pendant deux durées Tq et au bout desquelles la valeur du signal intégré est la même, S, dans les deux cas. „ m IV X.j 15 On a alors manifestement : K = —° ~ K, ~ T 1 o Pour déterminer complètement les deux durées Tq et dans une modalité préférée, on prend S = constante, ce qui revient à prendre jc£œ.qua àurée inversement proportioïinollc au coefficient ùe 'tarabstnis'sion de la voie considorc-c et à l'intensité du 20 rayonnement fourni par la source pour chaque longueur d'onde.» Dans une autre mise en oeuvre du procédé conduisant à une simplification des circuits, on prend simplement Tq = constante. On a représenté sur la figure 1 un schéma général d'un spectromètre à enregistrement automatique du spectre, pour la mise en 25 application.du procédé. Sur la figure 1, le flux issu d'une source de rayonnement *t est envoyé sur un dispositif 2 comprenant, suivant l'art connu, dans un ordre quelconque d'une part, un dispositif de préfiltrage passe-bas du faisceau incident, d'autre part un modulateur 30 par tout ou rien de ce flux, par exemple un disque à fente, ainsi que les circuits permettant d'élaborer un signal électrique de référence synchronisé sur le mouvement de rotation du modula- êad original 69 24739 7 2123035 teur ; ce signal étant fourni sur la sortie électrique 12 du dispositif 2. Le flux optique préfiltré et modulé fourni par la sortie optique du dispositif 2 est appliqué à un monochromâteur 3 dont on 5 a figuré le réseau 13, mobile autour d'un axe parallèle aux traits du réseau,- et mu au moyen d'un dispositif électromécanique 23 comportant par exemple un moteur synchrone suivi d'une boîte de démultiplication, ce moteur étant commandé par un signal appliqué sur l'entrée électrique 33 du monochromateur. Un potentiomètre de 10 recopie 40 mécaniquement solidaire du dispositif 23 fournit un signal électrique X fonction de la position angulaire du réseau. Le rayonnement monochromatique issu du monochromateur 3 est envoyé sur un dispositif de commutation optique 4 permettant de le diriger alternativement sur les première et seconde voies de 15 mesure 10 et 11, dans l'une desquelles on dispose l'échantillon, l'autre servant de référence. On a supposé que l'élément mobile du commutateur était un miroir 24 à deux positions, représenté à l'intérieur du bloc 4 en traits pleins dans l'une de ses positions de repos et en poin— 20 tillé dans sa seconde position de repos, ces positions correspondant respectivement à 1'éclairement des voies 10 et 11. Le positionnement du miroir 24 est commandé par un disposi» tif électromécanique 34, moyennant un système de butées non représenté sur la figure. Le dispositif 34 est lui-même commandé 25 par un.signal électrique appliqué sur l'entrée électrique 14 du dispositif 4. Enfin les flux de sortie des deux voies sont dirigés l'un et l'autre sur l'entrée optique d'un récepteur 6 par l'intermédiaire d'un dispositif optique 5. Le récepteur 6 comporte un 30 détecteur optico-électrique et un détecteur synchrone recevant sur l'entrée électrique 16 de ce récepteur le signal de référence fourni par la sortie électrique 12 du dispositif 2. Chacun des éléments constituant la partie du spectromètre qui vient d'être décrit est classique et n'a pas besoin d'être 35 décrit -plus en détail. 69 24739 8 2123035 Le récepteur 6 alimente un circuit 8 comportant au moins un intégrateur à deux positions dont l'entrée est couplée k la sortie du récepteur 6. Le circuit 8 commande la position du miroir 24 (par l'entrée 14 du dispositif 4) et celle du réseau 5 13 (par l'entrée 33 du dispositif 3). Il fournit d'autre part, à la seconde entrée 29d'un 'enregistreur 9, un signal fonction du rapport des coefficients de transmission des deux voies pour chaque position du réseau. L'enregistreur 9 reçoit d'autre part sur son entrée 19 le 10 signal 11 fonction de la position du réseau fourni par le potentiomètre de recopie 40. La figure 2 donne un mode de réalisation des circuits 8 pour le cas où S est constant au moins pour toute la durée d'un enregistrement. Sur cette figure on a représenté par le bloc 15 100 l'ensemble des éléments de la figure 1 allant de la source 1 au récepteur 6, avec ses entrées de commande 33 et 14, ce bloc alimentant d'autre part un intégrateur à deux positions, 71, par sa sortie électrique et le potentiomètre de recopie 40 par sa sortie mécanique. 20 Le circuit 8 comporte quatre autres intégrateurs à deux positions, 72 à 75, et deux additionneurs à structure varie*, ble - , CI et 82, comportant chacun une entrée de commande R. Chacun des cinq intégrateurs comporte une entrée de commande Z permettant sa remise à zéro en établissant une liaison 25 de décharge de son condensateur d'intégration; l'intégrateur sera dit er. "remis© à zéro" lorsque cette liaison est établie, qu'il se trouve ou non déjà remis à zéro. Il comporte en outre une entrée de commande H permettant de le mettre en position mesure ou en position mémoire en laissant subsister ou en rom-30 pant la liaison de son entrée de signal ou "entrée d'intégration" avec 3-cs autres éléments de l'intégrateur. La position mesure et la position mémoire supposent évidemment que le condensateur n'est pas en remise à zéro. D'autre pai't la remise à zéro s'effectue toujours ici sur un inté- bad ex o9 24739 9 2123035 grateur découplé de l'élément qui l'alimente en position mesure, do sorte que chacun de ces trois termes "position mesure" "position mémoire"et "remise à zéro" définit complètement l'état d' un intégrateur quant aux liaisons commandées par ses entrées M 5 et Z. Ces intégrateurs peuvent être des intégrateurs de Miller. Le circuit 8 comporte un programmateur 30 qui reçoit sur ses entrées 31 et 32 deux informations provenant du reste du circuit. Le programmateur 30 alimente les entrées 33 et 14 du bloc 10 100, les entrées de commande M et Z des intégrateurs 71 à 75 et R des additionneurs 81 et 82 par une pluralité de sorties 63. On a symbolisé l'ensemble de ces dernières sorties par deux flèches en trait plein et une seule en pointillé ; pour faciliter la lecture de la figure, les liaisons correspondantes ne sont 15 pas représentées. Cela étant le circuit 8, comprenant notamment les éléments sus indiques, est constitué comme suit : La sortie ce l'intégrateur 71 alimente la première entrée de l'additionneur 81 dont la seconde entrée reçoit la tension fixe 20 - E, et dont la troisième entrée reçoit la tension + S. La sortie de l'additionneur 81 alimente l'entrée de commande d'un b&sculeur 91, dont la sortie est reliée à l'entrée 31 du programmateur 30. Une source de tension fixe U est reliée à l'entrée d'intégration de l'intégrateur 72, dont la sortie est 25 reliée à l'entrée d'intégration de l'intégrateur 73. La sortie de celui-ci alimente la première entrée de l'additionneur 82, recevant sur sa seconde entrée la tension fixe - E, et sur sa troisième entrée la tension + E. La sortie de l'additionneur 82 alimente l'entrée de commande d'un basculeur 92 dont la sortie 30 est relire à l'entrée 32 du programmateur 30. Chacun des additionneurs 81 et 82 comporte une entrée de commande E permettant de laisser subsister ou de rompre le couplage de sa sortie avec sa troisième entrée, l'additionneur étant dit dans le premier cas en position "1" et dans le second cas 35 en position "0". Sn position "0" l'additionneur effectue l'opé- bad or/gjnal 69 24739 10 2123035 ration ■* t, = * ~ E « 6 où x est la tension appliquée sur sa première entrée. En position "1" il effectue l'opération : x + (-g) 4- 2 (+3) x + E , 4 4 5 et fournit de «e fftit un signal positif si, commo cela est ici lo cas, x ne peut être que positif ou nul. Chacun des basculeurs 91 et 92 est mis dans son état "1", s'il n'y était déjà par un signal négatif de valeur suffisante appliqué sur son entrée de commande. Il bascule dans son état 10 "O" dès que le signal appliqué sur son entrée de commande cesse d'être négatif, La s oi-.ro e de tension U alimente d'autre part l'entrée d'intégration de l'intégrateur 74 dont la sortie est reliée à l'entrée d'intégration de l'intégrateur 75 et d'autre part à un 15 adaptateur linéaire 21. La sortie de l'intégrateur 75 alimente un adaptateur linéaire 22 et un adaptateur logarithmique 20. Les sorties des réseaux 20, 21 et,22 sont respectivement reliées aux entrées 60, 61, et 29 de l'enregistreur 9 recevant d'autre part sur son en-20 trée 19 le signal du potentiomètre de recopie 40. On décrira d'abord le fonctionnement du spectromètre, pour l'enregistrement d'un point du spectre, en laissant de côté l'automatisation des différentes opérations qui peut d'ailleurs être réalisée de diverses manières, et les opérations de remise 25 à zéro. Les oonstantes de temps des intégrateurs sont choisies de manière que oeux-ci ne travaillent que sur leur partie linéaire «x /pp (autrement dit de manière que l'on puisseposer e =1-t/RC) et, pour simplifier l'écriture, on désignera respectivement 30 par 1/m.j , ^/m2 *•** ^/m5 ^es constantes de temps des intégrateurs 71 à 75. Tous les intégrateurs sont toujours ramenés à zéro avant d'être mis en position mesure* La voie 10, première voie de mesure, est supposée ici contenir 1*échantillon. - bad original 69 24739. „ 2123035 Cola étant, le réseau 13 ayant reçu une nouvelle orientation, et le miroir 14 éclairant la voie 10, l'intégration du signal do sortie de celle—ci s'effectue au moyen de l'intégrateur 71, mis en position mesure, celui-ci alimentant l'additionneur 5 81 en position "O, et ce dernier alimentant l'entrée du bascu-lev.r '91 qui, au début de l'intégration, est dans son état "1". L'intégrateur 72, alimenté par la tension constante U, constitue le dispositif de mesure de temps associé à la voie 10, et il est mis on position mesure en-même temps que l'intégrateur 71. Le 10 signal de sortie, v, de l'intégrateur 71, est additionné à la tension - 3 dans l'additionneur 81. Lorsque le signal de sortie (v - 3)/2 de l'additionneur franchit la valeur 0, le basculeur 91 bascule dans l'état "0" , ce qui provoque la mise en position mémoire do l'intégrateur 72 ; le signal mis en mémoire par celui-15 ci est ::u UT. ri O Les intégrateurs 73 et 74 sont ensuite mis simultanément en' position mesura. Le signal de sortie du premier est additionné à la tersion - S dans l'additionneur 82, alors dans l'état "0", le basculeur 92 étant dans l'état "1". Lorsque le signal de sor-20 tie de cet additionneur franchit la valeur 0, au bout d'un temps H io iosnirwvfc par Xo b«vs cul ornent du basculeur. 92, on o î M m- m„ U T = S i 2 o 2 E Ce qui donne T_ = —— rr-=; m ÏT1 n 111M U X 3 2 o Le signal de sortie de l'intégrateur 74 est alors : m .E 25 m. tJ T 4 2 m3 m2 o L'intégrateur 74 est alors mis en position mémoire, et le miroir 24 est positionné sur la voie 11. L'intégration du signal de sortie de la voie 11 se déroule de la Tnêmo manière que celle du signal de sortie de la voie 10, 30 à ceci près que c'est maintenant l'intégrateur 75 qui est mis en position mentire en même temps que l'intégrateur 71. L'intégrateur 75, alimenté par la tension mise en mémoire par l'intégra 69 24739 12 2123035 teur 74, constitue en. effet le dispositif de mesure de temps assooié à la voie 11. Au bout du temps pour lequel le signal intégré par l'intégrateur 71 atteint la valeur E, le basculeur 91 bascule de 5 1'état M1" dans 11 état "O". Le signal de sortie de 1'intégrateur 75 est alors : m5 m4 ^ m2 = ^o * VTo So eS^ 11116 cons^Bn^e« On remarquera qu'en alimentant l'intégrateur 75 par le signal mis en mémoire dans l'intégrateur 74, l'intégrateur 75 four«» 10 nit au bout du temps un signal à la fois directement propor— . tionnel à et inversement proportionnel à T . Ce signal (proportionnel à &0/&-} )est appliqué à l'entrée 29 de l'enregistreur 9 par l'intermédiaire de l'adaptateur linéaire 22 pour le tracé du spectre de transmission de la voie 10 par 15 rapport à la voie 11. Il lui est d'autre part envoyé sur son entrée 60 par 1'intermédiaire de l'adaptateur logarithmique 20 pour le tracé du spectre non plus de transmission, mais de densité optique, de la voie 11 par rapport à la voie 10. (Pour avoir le spectre en densité optique de l'échantillon, il suffit de placer 20 celui-ci dans la voie 11, et la référence dans la voie 10). Enfin le signal de sortie de l'intégrateur 74 peut être fourni à l'entrée 61 de l'enregistreur 9 par l'intermédiaire de l'adaptateur linéaire 21, pour donner le spectre de transmission "en simple faisoeau" de la voie 10. 25 La figure 3 est un diagramme des temps illustrant les si gnaux appliqués au programmateur 30 et les signaux de commande fournis par oelui-ci au cours d'un cycle. Le dispositif d'auto-matiaration met en jeu des signaux à deux niveaux "0" et "1" et qui seront dits 0 ou 1 quelle que soit leur durée. 30 Un intégrateur est en position mesure ou en position mémoire selon que son entrée H reçoit un .signal 1 ou un signal 0, si par ailleurs son entrée Z reçoit un signal 0. Il est mis en remise à zéro si l'entrée Z reçoit un signal 1 et son entrée M un signal 0, et est remis à zéro effectivement en un laps de temps s 9 2 17 9 13 2123035 négligeable de "remise à zéro". L'jrs additionneurs 81 et 82 sont en position "O" ou "1" suivant eue le signal appliqué sur leur entrée a la valeur O ou 1, Lo miroir 24 est positionné sur la voie 10 ou la voie.11 5 suivant que le signal appliqué sur l'entrée 14 a la valeur O ou 1 . . Le roseau 13 pivota d'un pas pour une impulsion de niveau 1 de durée prédéterminée appliqué sur l'entrée 33. Le s entrées M, Z> et E seront désignées par ces lettres sui— 10 vies du nombre désignant l'élément auquel elles appartiennent, et les signarx do commande appliqués à ces entrées seront désignés par lea mêmes symboles que les entrées auxquelles ils sont appliquée, :,iais entre parenthèses. Ces signaux sont illustrés sur la figure 3. 15 Ils sont élaborés par le programmateur 30 au moyen de cir cuits classiques recevant les signaux de sortie B et d des bascu-leurs 91 et 92, également représentés sur la figure 3. On simossra maintenant qu'on se trouve à l'instant t du . -- u o début cl1 un cycle, 20 Immédiatement après l'instant tQ, la situation est la sui vante : Le miroir 24 est positionné sur la voie 10. Le réseau 33 occupe encore la position angulaire qu'il avait pour l'enregistrement du point précédent du spectre. 25 Los intégrateurs 71 et 74 sont en remise à zéro. L*intégrateur 72 est à zéro, en position mémoire. Les intégrateurs' 73 et 75 sont en position mémoire, conservant la charge qu,ils avaient en fin de position mesure. Les additionneurs 81 et 82 sont en position "1" et les bas-30 culeurs 91 et 92 dans leur état "0".- a, b et c étant dos durées constantes telles que c^ a+b les opérations suivantes se déroulent alors : Entre les instants t., = t + a et t- = t., + b une impulsion 1 o 2 i de niveau 1 est appliquée à l'entrée 33 pour faire pivoter d'un 35 pas la position angulaire du réseau 13, cette enti-ée 33 recevant OÂD QRiGï 69 24739 14 2123035 un signai do niveau O pendant toutes les autres fractions d'un cycle. A l'instant t^ = t + c , les intégrateurs 71 ot 72 sont mis ou position mesure et l'additionneur 81 en position "O", le basculer.:-* 91 passant donc dans l'état "1, et l'intégrateur 73 est 5 mis en remise à zéro, le basculeur 92 restant cependant dans l'é~ tat "O" du fait eue l'additionneur 82 est encore dans l'état "1". A l'instant t^ = t^ + T^, marqué le basculement du basculeur 91 dans son état "0" et une transition correspondante du signal D, le signal (14) reprend la valeur 1, et par conséquent le mi-10 roir 24 est positionné sur la voie 11, l'intégrateur 72 est mis en position mémoire, les intégrateurs 71 et 75 en remise à zéro, et l'additionneur 81 en position 1, cette dernière opération maintenant la basculeur 91 dans son état "0", A l'instant t,. = t^ + a, les intégrateurs 73 et 74 sont mis 15 en position mesure et l'additionneur 82 en position "0", ce qui entraîne le basculement du basculeur 92 dans son état "1". L'instant = t_ + T0 est défini par le basculement du O D fi basculeur 92 dans l'état "0" et une transition correspondante du signal d» Les intégrateurs 73 et 74 sont mis en position mémoire, 20 1'intégrateur 73 maintenant ainsi le basculeur 92 dans cet état "0". L'instant t^ s'identifie avec t^ si t^ + ^ / ^4 + c' avec t^ + c dans le cas contraire (cas de la figure). A oet instant t^, les intégrateurs 71 et 75 sont mis en po-25 sition mesure, l'additionneur 81 en position o, ce qui entraîne le basculement du basculeur 91 dans son état "1" , et l'intégrateur 72 est mis en remise à zéro. L'instant tg = t^. + est marqué par un basculement du basculeur 91 et une nouvelle transition de 1 à 0 du signal D. 30 Le signal (14) retombe à 0, ce qui positionne le miroir 24 sur la voie 10, l'intégrateur 71 est mis en remise à zéro cependant que l'additionneur 81 est mis en position "1", ce qui maintient le basculeur 91 dans son état "0". L'intégrateur 75 est mis en position mémoire pour l'enregis-35 trement des points des spectres , en double faisceau, correspon- bad original 69 24739 15 2123035 dant au cycle qui vient de se terminer, tandis que l'intégrateur 74 es!, mis en remise à zéro, et l'intégrateur 72, précédemment décharpo, est mis en position mémoire. L'additionneur 82 est mis en position "1". 5 On retrouve pour le début d'un nouveau cycle, les conditions indiquées plus haut. Dans cet exemple de réalisation, les trois tracés effectués dans l'enregistreur 9 retombent à zéro avec leurs signaux d'en— \ trée, 10 Les signaux de commande nécessaires sont aisément élaborés en cycle fermé par le programmateur 30 au moyen des signaux de sortie D et d des basculeurs 91 et 92. Sn effet au début d'un cycle, de tQ à t^ inclus, 1 es opérations sont rigoureusement prédéterminées, les instants t^, tg 15 et t0 et sont définis par : t- = t + a 1 o t2 = t, + b t- = t + c 3 o Cela étant l'instant t^ est déterminé par la première tran-20 sition de 1 vers G du signal sortie 3 du basculeur 91;test alors défini par tj. = t^ + a. t, est défini par une transition de 1 à 0 du signal de sortie e. du basculeur 92 ■bj est défini par t^ = tg si t^ + c t0 est défini par la seconde transition de 1 à 0 du signal u D, l'instant t du cycle suivant s'identifiant avec l'instant tg du cycle précédent. On remarquera que le signal D est identique au signal 30 (M-71), et le signal d aux signaux (M-73) et (M-74). On remarquera que l'intervalle de temps "a" entre tQ et t^ permet de reconnaître le niveau du signal (14) , si l'on veut former le signal (33) à partir du signal (14), et que l'inter 69 24739 16 2123035 valle de temps c entre t et t_, et l'intervalle minimum en— —-£K- 37 tre t^ et t^ correspondent à. un délai rendu nécessaire par la commut»4oiùii optique, «t, er: outre, dans le premier cas, par la rotation du réseau. 5 La figure 4 illustre une variante simplifiée du spectromè tre j on donne à Tq une valeur constante, E étant de ce fait variable • Le bloc 100, ses entrées et sorties ont la même signification que précédemment et de même le bloc 40. 1.0 Le circuit comporte trois intégrateurs 76, 77 et 78 de même type que les intégrateurs 71 à 75 de la figure 2. Un commutateur 110, muni d'une entrée de commande I permet de coupler à la sortie du dispositif 100 soit, pour sa position "©"l'entrée d'intégration de l'intégrateur 7*7, soit pour sa posi— 15 tion "l" , celle de l'intégrateur 76. La sortie de l'intégrateur 77 est reliée à l'entrée d'un inverseur de polarité 101. Un second commutateur 111, muni d'une entrée de commande I couple à la seconde entrée d'un additionneur 83 soit, pour sa po-20 sition "0M la sortie de l'inverseur de polarité 101, soit, pour sa position "1" un point à un potentiel positif constant ¥. L'additionneur 83 reçoit sur sa première entrée le signal de sortie de l'intégrateur 76. La sortie de l'additionneur 83 est reliée à l'entrée de com-25 mande d'un basculeur bistable 93 basculant dans son état "1" , s'il n'y était déjà, pour une tension de seuil suffisamment négative , et dans son état W0M pour une tension nulle ou positive. Une tension fixe U alimente l'entrée d'intégration de l'intégrateur 78, donc la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un 30 adaptateur logarithmique 120 à l'entrée 129 d'un enregistreur 109» L'entrée 119 de celui-ci est' reliée à la sortie du potentiomètre de recopie 40. La sortie du basculeur 93 alimente l'entrée 131 d'un programmateur 130 qui fournit par ses sorties 163 les signaux de com- 69 24739 17 2123035 air: entrées 14, 33, M ot Z dos intégrateurs et I les commuta ; . 'irv., Vr. eyc!,; coriws-, :i' an point du spc-ctiv- c.o transmission se lé roule comme 3u; î, Ho,nt entendu Que 5 tour, lot; intégrateurs sont remis à zéro avant d'être mis en position manure. Lo miroir 24 est positionné sur la voie 10, qui est la première voie de mesure et qui est maintenant la voie de référence; la position angulaire du. réseau 13 avance d'un pas, le commuta-10 tour 110 couple l'intégrateur 77 à la sortie du dispositif 100, et cet intégrateur 77 est mis en position mesure pour la durée fir.e , au bout de laquelle le signal intégré atteint une valeur variable 3. Au cours de cette mesure le commutateur 111 est en po.si.tion "1" de manière à maintenir le basculeur 93 dans son 15 état "0". L la fin de la durée-T , l'intégrateur 77 est mis en position mémoire. Le.miroir 24 est ensuite positionné sur la voie 11, et les intégrateurs 76 et 78 sont mis simultanément en position mesure, 20 et le commutateur 111 en position"0", ce qui fait basculer le bas— culour 93 dans son état "1". L'intégrateur 73 alimenté par la tension constante U constitue le dispositif de mesure de temps du cirouit. Ai: bout d'un temps tel que le signal intégré par l'in-25 tégratour 76 a atteint la valeur E mise en mémoire dans l'intégrateur 77, lo basculeur 93 bascule dans son état 0. Ceci provoqua la mise en position mémoire de l'intégrateur 78. Le signal mis en mémoire par l'intégrateur 78 est JJ mg en désignant par 1/nig sa constante de temps. 30 L'adaptateur logarithmique 120 permet de fournir à l'enre gistreur 109 un signal représentatif de la densité optique de 1'échantillon. La position "1" du commutateur 111 permet de toujours main- bad original 69 247 39 t8 2123035 t-mir la basculeur 93 dans son état O en dehors des intervalles de tenros ï . o De ce fait le basculeur 93 ne bascule de son état "1" dans son.état "O" que lorsque le signal intégré par l'intégrateur 76 5 atteint la valeur 3 . Si l'on désigne par t. l'instant de mise en position mesu- J re des intégrateurs 76 et 78, et par t. . l'instant de bascule- J T I ment de 1 h O du basculeur 93, marquant la fin d'un cycle, les opérations se déroulant de tQ à t.. inclus peuvent s'effectuer 10 suivant un programme dont les instants caractéristiques sont séparés de t par des durées prédéterminées, le t d'un cycle s'identifiant par aillaurs à l'instant + -j cy°le précédent. La seule information nécessaire au programmateur 30 est donc celle qui lui est fournie par la sortie du basculeur 93. Ses 15 précautions de délai identiques à celles qui ont été indiquées pour le spectromètre de la figure 2 sont à respecter ici également. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. 20 On peut par exemple utiliser comme dispositif de mesure de temps à deux positions un compteur alimenté par une horloge, l'horloge pouvant être commune pour deux dispositifs de mesure de temps. Dans le oas par exemple où E'« constante, ces deux dispositifs fournissent deux nombres et Nq respectivement proportionnels 25 à et T et il est aisé de les diviser l'un par l'autre au moyen dlun calculateur, et de transformer le quotient en un signal analogique au moyen d'un convertisseur digital-analogique. 3*autre part, dans le dispositif de la figure 4, on pourrait utiliser un seul intégrateur au lieu des intégrateurs 76 et 30 77, la voie de référence chargeant l'intégrateur et la voie échantillon le déchargeant si un commutateur permet de relier la sortie du dispositif 100 alternativement directement ou à travers un inverseur de polarité à l'entrée de cet intégrateur. Au lieu de jouer sur une inversion de polarité effectuée 35 avant cet intégrateur, on pourrait obtenir un résultat identique BAD original 69 24739 is 2123035 en commutant la polarité du signal de référence appliqué au détecteur synchrone du spectromètre suivant qu'une voie ou l'autre alimente le détecteur optico-électrique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réa-5 lisation déorits et représentés. 69 24739 20 2123035 REVENDICATIONS 1. Procédé de spectrométrie en infra-rouge au moyen d'un spectromètre comportant deux voies, dont l'une reçoit l'échantillon à étudier, et l'autre est une voie de référence, alimentant un dispositif récepteur fournissant un signal électrique fonction 5 de l'intensité du rayonnement reçu par ce récepteur, un dispositif sélecteur de longueur d'onde, un dispositif de commutation optique permettant 1'éclairement alterné des deux voies, et un dispositif enregistreur recevant sur une première entrée un signal fonction de la position du sélecteur de longueur d'onde et sur une se-10 conde entrée un signal élaboré h partir du signal de sortie du récepteur, caractérisé en ce que, pour chaque cycle de mesure correspondant s use position utilisée du sélecteur de longueur d'onde, le signal de sortie du récepteur est, tandis que l'une des voies, qui sera dite première voie de mesure, est éclairée, intégré pen-15 dant une durée TQt au tout de laquelle le signal intégré atteint une valeur 3, l'une de ces deux grandeurs étant choisie à l'avance, et, tandis que l'autre voie, qui sera dite seconde voie de mesure,est éclairée, intégrée pendant la durée variable pour laquelle le signal intégré atteint ladite valeur E précédemment at-20 teinte, et en ce que ledit second signal appliqué à l'enregistreur T1 est fonction do la variable i = —" 2, Spectromètre du. type.précité,°pour la mise en application du procédé suivant l'invention, dans le cas où E a une valeur fixe et prédéterminée pour l'enregistrement d'un spectre de transmis- 25 sion, ledit spectromètre étant caractérisé en ce qu'il comporte un intégrateur à doux positions couplé à la sortie du récepteur ; deux dispositifs de mesure du temps à deux positions, respectivement associés aux deux voies du spectromètre : des moyens pour positionner le dispositif de commutation optique sur l'une des 30 voies, dite première voie de mesure, puis mettre simultanément en position mesure ledit intégrateur et le dispositif de mesure du temps associé à, la première voie de mesure, et mettre celui-ci bad original 69 24739 21 2123035 en position mémoire lorsque le signal de sortie dudit intégrateur a «+,teint la valeur 3 ; des moyens pour positionner le dispositif de commutation optique sur l'autre voie, dite seconde voie de mesure, mettre simultanément en position mesure ledit intégrateur à 5 deux positions préalablement ramené à zéro, et le dispositif de mesure c!.u temps associé à ladite seconde voie de mesure, et mettre celui-ci en position mémoire, lorsque le signal de sortie dudit intégrateur a atteint la valeur S ; et des moyens pour appliquer à la seconde entrée de l'enregistreur un signal électrique fonc-10 tion du rappoi't des durées durant lesquelles les dispositifs de mesure do temps respectivement associés aux deux voies ont été mis en position mesure. 3. Spectromètre suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des deux dits dispositifs de mesure de temps est 15 constitué par un intégrateur à deux positions et par des moyens pour appliquer & l'entrée de signal de cet intégrateur une tension de valetir constante pendant qu'il est en position mesure. 4. Spectromètre suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporta cinq intégrateurs à deux positions dont le pre- 20 mier est lolit intégrateur couplé à la sortie du récepteur, et dont le seoond et le cinquième sont lesdits intégrateurs faisant partie dos dispositifs de mesure de temps respectivement associés à la première et à la seconde voie de mesure ; que lesdits moyens pour alimenter ledit second intégrateur sont constitués par une 25 source de tension constante ; que le troisième et le quatrième desdits intégrateurs ont leurs entrées de signal respectivement couplées a la sortie du second intégrateur et à ladite source de tension constante ; eue ledit cinquième intégrateur a son entrée de signal couplée à la sortis du quatrième ; et en ce que ledit 30 spectromètre comporte des moyens pour, au cours de chaque cycle, après que 1 premier et le second intégrateur aient été mis simultanément en position mesure et lo second mis en position mémoire et avant que lo premier et le cinquième intégrateur aient été mis simultanément on position mesure, mettre simultanément en 35 position mesure le troisième et le quatrième intégrateur puis 69 24739 22 2123035 mettre ce dernier en position mémoire lorsque le signal intégré par le troisième a atteint une valeur prédéterminée ; et en ce que lesciits moyens pour appliquer à l'enregistreur ledit signal électrique fonction dudit rapport des temps sont constitués par 5 &v moins une liaison entre la sortie du cinquième intégrateur et ledit enregistreur. 5» Spectromètre suivant la revendication 4, caractérisé par deux liaisons entre la sortie du cinquième intégrateur et ledit enregistreur, l,une de ces deux liaisons comportant un adaptait) teur linéaire, et 1Tautre un adaptateur logarithmique. 6. Spectromètre suivant la revendication 2, caractérisé en ce q\'.e chacun des deuxdits dispositifs de mesure de temps est constitué par un compteur et des moyens pour appliquer à l'entrée de signal de ce compteur des impulsions de fréquence constante 15 pendant qu'il est en position mesure. 7# Spectromètre du type précité pour la mise en application du procédé suivant l'invention, dans le cas particulier où Tq a une valeur fixe et prédéterminée pour l'enregistrement d'un spectre de transmission, ledit spectromètre étant caractérisé en 20 ce qu'il comporte au moins un intégrateur à deux positions couplé à la sortie du récepteur ; un dispositif de mesure de temps à deux positions ; des moyens pour positionner le dispositif de commutation optique sur l'une des voies, dite première voie de mesure et mettre ledit intégrateur en position mesure pendant la 25 durée fixe Tq , et le mettre ensuite en position mémoire ; des moyens pour positionner le dispositif de commutation sur l'autre voie, dite seconde voie de mesure, et mettre ledit dispositif de mesure de temps en position mesure pendant la durée au cours de laquelle la valeur intégrée du signal de sortie du 30 récepteur atteint la valeur S précédemment mise en mémoire par ledit intégrateur, et pour mettre ensuite en position mémoire ledit dispositif de mesure de temps ; et des moyens pour appliquer a ladite seconde entrée de l'enregistreur un signal fonction prédéterminée du signal de sortie dudit dispositif de mesu-35 re de temps. 69 24739 23 2123035 8. Spoctrenètre suivant la revendication 7, caractérisé an ce que ledit dispositif de mesure ào ter.ips est constitué par un intégra-taur à detix positions ot par des moyens pour appliquer à l'entrée d? signal dudit' intégrateur une tension de valeur cons- 5 tante pendant qu'il est en position mesure. 9. Spectromètre suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif de mesure de temps est constitué par un compteur, et des moyens pour appliquer à l'entrée de signal de cet intégrateur des impulsions de fréquence constante.pendant qu'il est en position mesure. bad original