Сканирующий дифракционный монохроматор
Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения . Целью изобретения является улучшение качества спектрального изображения. Для этого входная щель 1 монохроматора расположена в фокусе вогнутого зеркала 2 и жестко связана с ним. Дифракционная решетка 3 имеет отверстие в центральной части. Излучение через щель 1 направляется на зеркало 2 и далее параллельным пучком попадает на решетку 3. На нормали к решетке 3 установлена выходная щель 4. При сканиройании изменяется угол падения пучка излучения на решетку 3 путем поворота жестко связанных входной щели 1 и вогнутого зеркала 2. Поворот осуществляется вокруг оси, проходящей через вершину решетки вдоль направления нарезки штрихов. Для компенсации дефокусировки при повороте происходит смещение блока, состоящего из входной щели 1, зеркала 2 и решетки 3, относительно выходной щели 4 по закону d(r/2)« , где d - расстояние от вершины решетки 3 до щели 4; г - радиус кривизны решетки; д - угол падения излучения на решетку. Таким образом, при относительной неподвижности изображения получается высокое качество спектрального изображения в широкой области спектра. 1 ил. с S л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИК
А1 (19) (И) (584 С 01.Х 3 18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3867449/40-25 (22) 15.03.85 (46) 30.01.87. Бюл. И- 4 (72) В.А.Усачев (53) 535.853(088.8) (56) Пейсахсон И.В. Оптика спектральных приборов. Л., 1975, с.224-226.
Сб. Космическая астрофизика/Под ред. У.Лиллера. М., 1962, с.296-300. (54) СКАНИРУЮЩИЙ ДИФРАКЦИОННЫЙ MOHOXP0NAT0P (57) Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является улучшение качества спектрального изображения. Для этого входная щель
1 монохроматора расположена в фокусе вогнутого зеркала 2 и жестко связана с ним. Дифракционная решетка 3 имеет отверстие в центральной части. Излучение через щель 1 направляется на зеркало 2 и далее параллельным пучком попадает на решетку 3. На норма- . ли к решетке 3 установлена выходная щель 4. При сканировании изменяется угол падения пучка излучения на решетку 3 путем поворота жестко связанных входной щели 1 и вогнутого зеркала 2. Поворот осуществляется вокруг оси, проходящей через вершину решетки вдоль направления нарезки штрихов. Для компенсации дефокусировки при повороте происходит смещение блока, состоящего из входной щели 1, зеркала 2 и решетки 3, относительно выходной щели 4 по закону d=(r/2) » зес а/2, где d — расстояние от верги шины решетки 3 до щели 4; r — радиус кривизны решетки; 4 — угол падения излучения на решетку. Таким образом, при относительной неподвижности изоб- ( ражения получается высокое качество спектрального изображения в широкой 2 области спектра. 1 ил. — — г
Тираж 776
ВНИИПИ Заказ 7703/40
Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1 128690
Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.
Цель изобретения — улучшение качества спектрального изображения.
На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого монохроматора.
Монохроматор содержит входную щель
1, вогнутое зеркало 2, дифракционную решетку 3 и выходную щель 4, установленную на нормали решетки 4 в ее 10 фокусе. Входная щель 1 установлена в главном фокусе вогнутого зеркала 2.
Вершина дифракционной решетки 4 лежит на главной оптической оси вогнутого зеркала 2. В центральной части 15 дифракционной решетки 4 выполнено отверстие. Входная щель 1 и вогнутое зеркало 2 жестко связаны между собой и имеют воэможность поворота вокруг оси 0 с одновременным вместе с ди- 20 фракционной решеткой 3 перемещением относительно неподвижной выходной щели 4.
Устройство работает следующим образом.
Излучение через входную щель 1 направляется расходящимся пучком на вогнутое зеркало 2. Вогнутое зеркало
2 отражает излучение параллельным пучком на дифракционную решетку 3, которая дает дифракционный спектр в виде монохроматических сходящихся на фокальной поверхности пучков излучения. В точке пересечения нормали дифракиционной решетки с фокальной 35 поверхностью, где установлена выходная щель 4, строится монохроматическое изображение входной щели 1, полностью свободное от астигматизма и комы, 40
Сканирование по спектру осуществляется изменением угла падения параллельного пучка излучения на дифракционную решетку 3 путем поворота вокруг оси, проходящей через вершину 45 решетки 3 параллельно направлению нарезки ее штрихов, жестко связанных входной щели 1 и вогнутого зеркала 2.
Если подставить значения углов дифракции и падения в уравнение дифрак-50 ционной решетки, то основная длина волны на выходе монохроматора определяегся выражением:
asing
К где $ — основная длина вопны; а — постоянная решетки; л — угол между гпавной осью вогнутого зеркала и нормалью дифракционной решетки;
К вЂ” порядок спектра.
Возникающая при таком повороте расфокусировка полностью устраняется при одновременном перемещении элементов монохроматора относительно неподвижной выходной щели 4 вдоль нормали дифракционной решетки 3 по закону:
Г Ь
d=-sec"—
2 2 где d — расстояние от вершины дифракционной решетки до выходной щели;
r — радиус кривизны решетки.
Формула изобретения
Сканирующий дифракционный монохроматор, содержащий оптически связанные входную щель, вогнутое зеркало, вогнутую дифракционную решетку и выходную щель, установленную на нормали к вогнутой дифракционной решетке, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества спектрального изображения, вогнутая дифракционная решетка выполнена с отверстием в центре, главная оптическая ось вогнутого коллиматорного зеркала проходит через вершину вогнутой дифракционной решетки перпендикулярно направлению нарезки ее штрихов, оптическая ось входной щели совпадает с главной оптической осью вогнутого коллиматорного зеркала, входная щель и вогнутое коллиматорное зеркало жестко связаны и установлены с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через вершину вогнутой дифракционной решетки параллельно направлению нарезки штрихов, при этом вогнутая дифракционная решетка совместно с входной шелью и вогнутым коллиматорным зеркалом установлена с возможностью перемещения вдоль нормали к решетке относительно выходной щели.
