Спектрограф

 

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения . Целью изобретения является увеличение светосилы, расширение спектрального диапазона работы и улучшение качества изображения.В спектрографе излучение из входной щели попадает на вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переученным расстоянием между ними Расстояние между входной и решеткой ,01056-0,0393Д-К). Угол падения излучения на решетку (, +0,. Регистрация спектра осуществляется приемным устройством с плоской приемной поверхностью. Перед регистрирукядим устройством установлена полевая линза. Расстояние.между решеткой и регистрирующим устройством dj rLl,0037-0,014V N-K),058(A N)4 + +(d,-d9/n). Штрихи решетки имеют радиусы ,34 r/AN-(0,93+0,72AN)-y. Расстояние 1 между штрихами удовлетворяет соотношеншо 1 1 + (0,1 )

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 135853 (5) )4 0 01 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (46) 30.06.88. Бюл. У 24 (21) 4054761/40-25

° °

22) 14.03.86

72) И.E.Êèò и H,К.Павлычева (53) 535.853 (088.8) (56) Нагулин Ю.С. и др. Светосильный спектрограф с вогнутой голографической дифракционной решеткой. "Оптикомеханическая промышленность", 1982, .

11Р 5, с. 29-31. р

Dorazio М., Hirschhår8år R. Multichannel Навал spectrometer for the вшибу оГ dynamical processes in analytical chemistry. Opt. Eng. 1983, 22 р И 3 р ре 308-31 3 ° (54) СПЕКТРОГРАФ (57) Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является увелйчение светосилы, расширение спектрального диапазона работы и улучшение качества изображения.В спектро-. графе излучение из входной щели попа" дает на вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным расстоянием между ними, Расстояние между входной щелью и решеткой d =r (1, 01 056-0, 0393 Л N . Угол падения излучения на решетку q -0,016+

+0,748 3 N. Регистрация спектра осуществляется приемным устройством с плоской приемной поверхностью. Перед регистрируюшим устройством установлена полевая линза. Расстояние. между решеткой и регистрирующим устройством б =

=г(.1р0037-0р014 N+0,058(A N) 1+

+(6 -d>/n) Штрихи решетки имеют радиусы =-3,34 r/AN-(0,93+0,72 И)У, Расстояние 1 между штрихами удовлетворяет соотношению 1= (1+(Ор124.2,71N) р р10 У+(3,7-16рЗМИ)10 v J/N, где градиус кривизны решетки; N — частота штрихов в вершине решетки; 1 — средняя длина волны спектрального диапазона; d — толщина полевой линзы;

n — - показатель преломления полевой линзы; У вЂ . координата в меридиональном сечении решетки. Характеристика спектрографа позволяет сочетать работу в широкой спектральной области с высоким качеством изображейия.

l ил.

1358538

2 входной щели 1 до вершины решетки 2 при 6,, соответствующем укаэанным условйям, обеспечивает равенство нулю астигматиэма и меридионяльной коЛ,-Л мы для двух длин волн: Л

4 где Л,, Л вЂ” крайние значения длин волн диапазона, при значениях коэффициента 1, характеризующего меридиональную кому, и коэффициента р характеризующего астигматизм, полученных из соотношений

sin

cos q ) 2 Л(и - 1) 11 а, 3.

1 1 cosy+cosy ЛИ

+ а„а, .. р, Коррекция сагиттальной комы обес-. печивается тем, что характеризующий эту аберрацию коэффициент P определен из условия равенства нулю этой аберрации для центра спектрального диапазона: в5.пЧ, cos Ч 1 ИпЧ, cos q — — (— — - — )+- — -(— —-а. г а, а, r

1 2N Р

- -„-)- †(„- †)=0, Ià Ро где Ч вЂ” угол дифракции соответству ющей длины волны.

Соотношения получены приравниванием нулю соответствующих коэффициентов характеристической функции решетки с криволинейными штрихами и переменным расстоянием между ними.

Выполнение спектрографа с указан1 ными характеристиками. позволяет создать высококачественный спектральный прибор, сочетающий работу в широкой спектральной области с вьйоким качеством иэображения.

Устройство работает следующим об- 35 разом. Излучение от входной щели 1 падает на сферическую дифракционную

Ъ решетку 2 под углом . Решетка 2 имеет в общем случае штрихи радиуса р-" -Р, и переменное расстояние меж- 40

3 ду штрихами 1= -(1+ У+9У ), где радиус кривизны штриха в вершине решетки; Р, р, — некоторые постоянные, Дифрагированное излучение про- 45 ходит через полевую линзу 3 и фокусируется на плоскости регистрации

Устройства 4. Фокусировка на плоскости обеспечивается тем, что коэффициент и, характеризующий фокусировку ц1 в меридиональной плоскости, и расстояние и от решетки до регистрирующего устройства определяется из условий минимума дефокусировки на плос" кости, а полевая линза благодаря тому, что длины волн, удаленные от центра спектрограммы, проходят больший путь в стекле, компенсируют остаточную дефокусировку. Расстояние d. от

Формула изобретения

Спектрограф, содержащий оптически связанные входную щель, вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным расстоя- нием между ними, полевую линзу и регистрирующее устройство с плоской приемной поверхностью, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения светосилы, расширения спектрального диапазона работы и улучшения качества изображения, вогнутая дифракцнонная решетка расположена на

Изобретение относится к области оптического спектрального прйборосЧ роения.

Целью изобретения является увели 1 чение светосилы, расширение спектрального диапазона работы и улучшение качества изображения, На чертеже изображена оптическая схема спектрографа.

Спектрограф содержит последовательно расположенные по ходу луча входную щель 1, сферическую дифракционную решетку 2, имеющую радиус кривизны r, полевую линзу 3 и регистрирующее устройство 4 с плоской приемной поверхностью. Дифракционная решетка 2 расположена на расстоянии и =r(1,01036-0„0393AN) от входной щели i и íà расстоянии 6 =г(1,00370,014ЛИ+0,058(Л И) ) +(6 — †) от регистрирующего устройства 4, а угол между отрезком, соединяющим центр входной щели с вершиной решетки, и нормалью к решетке Ч=-0,016+0,748AN,.

Штрихи решетки 2 имеют радиус кривизны р, меняющийся по закону р

=-- - — r-(0,93+0,7?ЛИ)У, а перемен3 34

ЛБ

30 ное расстояние 1 между штрихами удо1 влетворяет соотношению 1= — jl+(0,12+

N Ф

+2,7ЛИ) 10 У+(3,7-16,3Л11) 10.У 1.

Составитель С.Иванов

Редактор А.Купрякова Техред Л.Сердюкова Корректор С.10екмар

Заказ 3404

Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, В-35, Раушская Ьаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1358538 4 расстоянии d„=r(1,01056-0,0393 Я N) 1 от входной щели и на расстоянии d

l= — (1+(0,17+7.,7ЛИ) 10 У+(3 7=r(l,0037-0,014ЛМ+0,058(Л N ). +(d - -16,3ЛЮ) ° 10 У .1, d — - ) от регистрирующего устройства, 6 где r - радиус кривизны дифракционной угол между оптической осью, соединярешетки; ющей входную щель и вершину вогнутой

Я -, частота штрихов в вершине дидифракционной решетки, и нормалью к вогнутой дифракционной решетке у

-0,016+0,748ЛИ, при этом криволинейные штрихи вогнутой дифракционной решетки выполнены радиусом ) -3,34и - показатель переломпения полелЯ

-(0,93+0,723N)r, а переменное рас- У, - координаты в меридиональ- стояние 1 между штрихами решетки ном .сечении дифракционной реудовлетворяет соотношению щетки.