Дифракционный монохроматор

 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является уменьшение астигматизма и снижение аберраций. Монохроматор имеет входную и выходную щели и вогнутую дифракционную решетку, установленную с возможностью поворота. Угол V между плечами монохроматора удовлетворяет условию V=ARCSINCNλ<SB POS="POST">ср</SB>, где C=0,9...1,1

N - частота штрихов решетки

λ<SB POS="POST">ср</SB> - длина волны, соответствующая середине рабочего спектрального диапазона. Расфокусировка и меридиальная кома при этом компенсируется в двух точках спектра. Сагиттальная кома при этом в 5-10 раз меньше, чем в прототипе. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН (51)5 G 01 J 3/18

АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ бРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Т СССР

ro уд

ГНН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 !

>1 (21) (2 ) (4 ) (7 ) (5 ) (5 )

Р 5

P (5 (5 ко

Ц ас гма схе — 4о (1 +(у + 1у ) вхо нен гну мен (ст ров обр тор вог . угл под диф

Мех

В

К ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4396324/40-25

24.03.88

23.11.90. Нюл. В 43

Е. А. Соколова и А. Д. Степанов

535.853(088.8)

Авторское свидетельство СССР

6347, кл. G 01 J 3/18, 1975.

Пейсахсон И. В. — Оптика спектьных приборов, Л.: 1975, с, 230.

) ДИФРАКЦИОННЫЙ МОНОХРОМАТОР

) Изобретение относится к оптичесу спектральному приборостроению. ью изобретения является уменьшение игматизма и снижение аберраций. зобретение относится к оптическопектральному приборостроению. ель изобретения — уменьшение асти» изма и снижение аббераций. а чертеже показана оптическая а монохроматора. онохроматор содержит неподвижную ную 1 и выходную 2 щели," выполые в виде круглых диафрагм, воую дифракционную решетку 3 с переым шагом и криволинейным штрихом гматическую) и механизм 4 сканиния спектра. онохроматор работает следующим зом. злучение, вошедшее в монохромачерез входную щель 1, падает на утую дифракционную решетку 3 под . м к нормали. Дифрагированное углом Р излучение фокусируется акционной решеткой 3 на щели 2. низм 4 сканирования спектра обесЯ0ы 16 8440 А1

Ионохроматор имеет входную -и выходную щели и вогнутую дифракционную решетку установленную с воэможностью поворота. Угол ч между плечами монохроматора удовлетворяет условию )

= arcsin CN9 >, где С = 0,9...1,1;

N — - частота штрихов решетки; Я, длина волны, соответствующая середине рабочего спектрального диапазона. ÐàñФокусировка и меридиональная кома при этом компенсируется в двух точках спектра. Сагиттальная кома при этом в 5-10 раз меньше, чем в прототипе. ил. печивает поворот дифракцион ой решетки 3 вокруг оси О, проходящей через ее вершину. Дифракционная решетка 3 выполнена с переменным расстоянием между соседними штрихами, изменяющим- ф ся по закону где Go — расстояние между соседними штрихами у вершины решетки; у " координата точки на поверхности решетки в направлении, перпендикулярном штрихам;

JU и ) - -коэффициенты неравномерности шага нарезки решетки. (выбраны из условия минимума мерициональной комы и расфокусировки).

Условие компенсации астигматизма записывается следующим образом:

1608440 " сов 06 + - cos P - tg ((sing,+

Г

+ sin() = О, 4" %а

В

F ()(, И3 Т Р й9 °

1 I

35 о

91едд 81аоо Эleoo д, ар = а

= 0

= 0

Э где (= —,;

r, г — расстояние от вершины решетки до входной и выходной щелей; — угол наклона оси качания резца, обеспечивающий искривление штрихов при нарезании решетки;

R †радиус кривизны решетки.

Лбберациопные расчеты для различных областей спектра показали, что две точки компенсации астиматизма в рабочем диапазоне длин волн имеют место, если выполняется условие Ы y - — 0( где Я,, и ф, углы падения для кра . 0 ев рабочего диапазона спектра, т.е. ф @„= 0 или = 4/2, где г — угол поворота решетки, учитывая + гЯ

= arcsin ., где К - поря- 25

2 с1 cos ) 2 док спектра, получают = arcsin CN hc > где С = 0,9 - 1,1.

При выборе С 0,9 или С ъ 1,1 астиг= матизм компенсируется только в одной точке. Величина и Р и коэффициенты

30 неравномерности шага выбираются из условия минимума меридиональной комы и расфокусировки, для чего решается система уравнений мо "зоо — величины характеризующие расфокусировку и меридиональную кому, Р о„ = fJ сов с + P (cos2(3 созФ cos p ) + рК (sing + sjn )

РЗор ) з -пЫ (t) соБМ 1) cosDL +

+ $ »np(f совр 1) cosp +

+ (М - )ща

Е

3 (sink+ sin P

Расфокусировка и меридиональная кома при этом также компенсируются в двух точках спектра. Сагиттальная кома при этом получается в 5 - 10 раз меньше, чем в известном монохроматоре.

Формула изобретения

Дифракционный монохроматор, содержащий оптически связанные входную щель, вогнутую дифракционную решетку, установленную с возможностью поворота, и выходную щель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения ас тигматизма и снижения аберраций, угол между оптической осью, соединяющей входную щель с вогнутой дифракционной решеткой и оптической осью, соединяющей вогнутую дифракцпонную решетку с выходной щелью, удовлетворяет условию

4 = arcsin CNß, где С = 0,9...1,1, N — частота штрихов решетки, длина волны, соответствующая середине рабочего спектрального диапазона.!

608440