Спектрометр

 

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повышение производительности измерений и расширение диапазона измеряемых величин мощности светового излучения. Излучение через входную щель, плоское и вогнутое сферические зеркала поступает на дифракционную решетку. Спектр излучения регистрируется позиционно-чувствительным приемником, выполненным в виде пьезокерамической пластины. На рабочей поверхности пластины приемника нанесена сетка штрихов-электродов. На противоположной стороне пластины нанесен сплошной электрод. Форма и размер штрихов-электродов 6 соответствует размерам и форме монохроматических изображений входной щели в меридиональном фокусе спектрометра. Устройство позволяет проводить экспреесс-анализ излучения CO<SB POS="POST">2</SB>-лазеров в широком диапазоне мощностей с высоким быстродействием и надежностью. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 J 3 12

5, Г И";6Ц М .171 ° Ь. «Бй 11

Q /! 5 J i И i k- А (54) СПЕКТРОЕЕТР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

/ (21) 4389078/31-25 (22) 11.01.88 (46) 07.05.90. Бюл. Р 17 (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии (72) Б.Л.Буковский, А.В.Костин, Т.Е.Писарева, В.Н.Пучков и Ю.Ф.Томашевский (53) 535.853 (088.8) (56) Новик B..К. Координатно-чувствительный пироприемник излучения.

Оптико-механическая промышленность, 1981, Ф 1, с.3-5.

Robertson А. et al. Visnal Spectrometer for Use with à Pulsed CO

Laser. - Rev. Sci. Instrum,, 1971, 42, N 12, р.1894-1895. (57) Изобретение относится к области оптического спектрального прибороИзобретение относится к оптическо му. спектральному приборостроению.

Целью изобретения является повышение производительности измерений и расширение диапазона измеряемых величин мощности светового излучения, На фиг.1 показана схема спектрометра; на фиг.2 †. схема поэиционночувствительного приемника.

Устройство содержит входную щель

i плоское зеркало 2, вогнутое сферическое зеркало 3, плоскую дифракцион-; ную решетку 4, пьезокерамический приемник 5. Приемник 5 состоит из штри„„SU„„356 А1

2 строения. Целью изобретения является повышение производительности измерений и расширение диапазона измеряемых величин мощности светового излучения.

Излучение через входную щель, плоское и вогнутое сферические зеркала поступает на дифракционную решетку.

Спектр излучения регистрируется позиционно-чувствительным приемником, выполненным в виде пьезокерамической пластины. На рабочей поверхности пластины приемника нанесена сетка штриховэлектродов. На противоположной стороне пластины нанесен сплошной электрод.

Форма и размер штрихов-электродов соответствует размерам и форме монохроматических изображений входной щели в меридиональном фокусе спектрометра.

Устройство позволяет проводить экспресс- анализ излучения C0 ° -лазеров в широком диапазоне мощностей с высоким быстродействием и надежностью.

2 ил. хов-электродов 6, нанесенных на пьезокерамическую пластину, сплошного электрода 7, контактов 8.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое излучение проходит через входную щель 1 и попадает на плоское зеркало 2, служащее для изменения длины волны. Затем излучение попадает на вогнутое сферическое зеркало 3, коллимирующее пучок и направляющее его на дифракционную решетку

4. Дифрагированный пучок зеркалом 3 (можно использовать два сферических

1562715 зеркала в качестве коллиматора и камеры схемы Эберта), фокусируется в плоскости пьезокерамического приемника 5. В зависимости от длин волн спектральных линий они регистрируются соответствующими штрихами — электродами 6. При опросе последних определяются все одновременно генерируемые

1 линии и их длины волн (одновременность;0

; здесь означает как появление спект: ральных линий в течение одного и того

1 же импульса излучения, так и одновременность во времени). Количество и форма штрихов-электродов 6 определяется из условий получения необходимых информаций разрешения и достоверности результатов °

Необходимым условием для достижения высокого разрешения при использо- 0 вании плоских приемников излучения является получение плоского поля.

Для этого дифракционная решетка 4 в схеме Эберта. устанавливается на расстоянии 0,85 f от вогнутого сферичес- 25 кого зеркала 3, а пьезокерамический приемник 5 устанавливается в меридианальном фокусе. При этом направление ,астигматических фокалей совпадает с . направлением спектральных линий. Для обеспечения фотометрической равномерности по спектру штрихи-электроды 6 выполняются в форме астигматических фокалей, размер которых увеличивается к краю приемника 5 по закону и х и

II где 1 — высота астигматической фока- ®0 ли; х — расстояние от центра приема ника 5 до фокали (в направлении дисперсии), Ы -: угол падения на вогнутое сферическое зеркало 3.

Так как астигматизм является наиболее существенной аберрацией в схеме ю

Эберта (кома исправляется выбором углов падения на зеркало, дисторсия

50 вносит незначительный вклад в аберра, ционное ухудшение изображения, а сферическая аберрация в значительной степени компенсируется при установке приемника 5 в меридианальном астигматическом фокусе), то при получении плоского поля в плоскости пьезокерамического приемника 5 и выполнении штрихов-электродов 6 в форме астигмаl тических.фокалей проекций, в фокальной плоскости спектральных линий генерации в спектральной развертке от решетки излучения лазера достигается позиционная регистрация спектральной картины без фотометрических .погрешностей и потерь информации.

Количество штрихов при этом может соответствовать разрешаемому интервалу, может быть больше в кратное число раз для повышения достоверности результатов, хотя в этом случае существует технологическое ограничение, связаннОе как с размерами пьезокерамических пластин, так и с равномерностью нанесения электродов.

Устройство позволяет производить экспесс-анализ выходного излучения импульсных СО -лазеров в широком диапазоне мощностей с высоким быстродей-. ствием, надежностью и автоматизацией процесса измерения.

Формула изобретения

Спектрометр, содержащий оптически связанные входную щель, плоское зеркало, вогнутое сферическое зеркало, плоскую дифракционную решетку и позиционно-чувствительный приемник, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности измерений и расширения диапазона измеряемых величин мощности светового излучения, позиционно-чувствительный приемник выполнен в виде пьезокерамической пластины, снабженной на стороне, обращенной по ходу луча к плоскому зеркалу, сеткой штрихов-электродов, а на противопбложной стороне— сплошным электродом, при этом размеры и форма штрихов-электродов соответствуют размерам и форме монохро° «Ч матических изображений входной щели в меридиональном фокусе спектрометра.

1Г62715

Составитель С.Иванов

Техред M. Ходанич

Корректор Н.Ревская

Редактор Г.Гербер

Заказ t055

Подписное

Тираж 428

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101