Способ сканирования в спектральных приборах

 

1. Способ сзканирования в спек^-t тральных приборах с пространственным |кодированием спектра,содержащих фо* кусирующую систему и диафрагмы, 'заключающийся в относительном пера-' Метении изображения спектра и диафрагмы, отличающийся тем, что,, с целью повышения точности, ска^ ни?ование производят изменением масштаба изображении спектра, изменяя фокусные расстояния фокусирующей системы по формулеЫ^',- фокусное расстояние в данный момент сканирования; фокусное расстояние до на-' чала сканирования', расстояние диафрагмы от оптической оси; расстояние от оптической оси до той точки изобра- ^ жения, которая займет по- 5SгдеiIn -Гг. -Г -ложение г^,расстоянииИпри фокусном* •(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<,вбйв А

З(59 G 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2638269/18-25 (22) 12.06.78 (46) 23.04.83, Бюл. Р 15 (12) Б.A.Êèñåëåâ и И.Г.Фришман (53) 535. 8 (088. 8) (56) 1..3айдель A.Н. и др, Техника и практика спектроскопии. И., "Наука", 1972, с. 187

2. Шерер Д.Н. и др. Ахроматическое сканирующее устройство о&А, 45, Р 2, 1955. (54) СПОСОБ СКАНИРОВАНИЯ И СПЕКТРАЛЬ-

НЫЙ ПРИБОР .(57.) 1.Способ сканирования в спектральных приборах с пространственным кодированием спектра, содержащих фо+ кусирующую систему и диафрагмы, заключающийся в относительном пере- мещении изображения спектра и диафрагмы, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, сканирование производят изменением масштаба изображения спектра, изменяя фокусные расстояния фокусирующей системы по формуле о о

I где 1 - фокусное расстояние в данный момент сканирования, 1о — фокусное расстояние до на чала сканирования, Р0 — расстояние диафрагмы от оптической оси, à — расстояние от оптической оси до той точки иэображения, которая займет по- Е ложение г при фокусном расстоянии

С.

814032 где !

2, Спектральный прибор для реализации способа по п.1, содержащий диспергирующую систему, фокусирующую оптическую систему и диафрагмы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, диспергирующая

Изобретение относится к оптическому спектральному при борос трое нию и может быть использовано в приборах высокой разрешающей силы.

Известны спектральные приборы (1), 5 содержащие диспергирующую систему, фокусирующую систему, сканирующие устройства и диафрагмы. Сканирующие устройства в них громоздки и сложны.

Наиболее близким техническим ре- 10 шением к изобретению является устройство для сканирования спектра (2 в приборе, содержащем диспергирующую систему, фокусирующую оптическую систему и диафрагмы. 15

Устройство содержит два зеркала и систему подвижки зеркал. При ска-, нировании в узком спектральном мате-. риале диафракционная решетка остается неподвижной, а.сканирование осуществляют перемещением обоих зеркал вдоль оптической оси.

К недостаткам можно отнести то, что сканирование осуществляется только вдоль направления, что исключает возможность применения такого способа и устройства в приборах, где изображение спектральных линий имеет форму колец, например в интерферометрах Фабри-Перо, а также при переме-. щении .зеркал изменение направления 30 оси их движения не должно превышать долей секунды, что приводит к усложнению конструкции.

Цель изобретения — повышение точности сканирования и упрощение кон- З5 струкции спектральных приборов.

Цель достигается .тем, что при осуществлении способа сканирования в спектральных приборах с пространственным кодированием спектра, содержащих ° фокусирующую систему.и: диафрагмы и заключающегося вотносительном перемещении изображения спект,ра и диафрагмы, сканирование производят изменением масштаба изображения. спектра, изменяя фокусные расстояния 45 фокусирующей оптической системы по формуле

f o о

f=

50 фокусное расстояние в данный момент сканирования.

;система установлена неподвижно,, фокусирующая оптическая система снабжена устройством изменения фокусных расстояний, а диафрагмы рас.положены вне .оптической оси прибора, фокусное расстояние до начала сканирования; расстояние диафрагмы от оптической оси; расстояние от оптической оси до той точки изображения перед началом сканирования, которая займет положение г при фокусном расстоянии f .В спектральном приборе, содержащем диспергирующую систему, фокусирующую оптическую систему и диафрагмы, диспергирующая система выполнена неподвижно, фокусирующая оптическая система снабжена устройством изменения фокусного расстояния, а диафрагмы расположены вне оптической оси прибора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого прибора, которая одновременно поясняет и способ сканиро„вания.

Прибор содержит входную диафрагму 1, расположенную на расстоянии .Рдв от оптической оси, входной объ,ектив 2, диспергирующую систему 3, выходной объектив 4, выходную диаф-, рагму 5, расположенную на расстоянии о вы от оптической оси, устройство 6 . изменения фокусных расстояний.

Величины фокусных расстояний объективов 2 и 4 до начала сканирования равны соответственного „и 1О

Исследуемый световой поток, проходя через прибор, раскладывается в спектр, изображение которого образуется в фокальной плоскости AA объектива 4, где находится и диафрагма 5, оптически сопряженная с диафрагмой 1.

В процессе сканирования устройство б любым известным способом изменяет фокусные расстояния объективов.

При этом масштаб изображения спектра в плоскости AA изменяется и через диафрагму 5 последовательно проходят участки сканируемого отрезка спектра от о мд до г . Величину фокусного расстояния объективов 2 и 4, до которой надо изменить их первоначальные значения, рассчитывака: — по приведенной выше формуле.

Предлагаемый способ повышает точность сканирования потому, что фоку3

014032. Составитель A.Ñìèðíîâ

Редактор Е.Зубиетова Техред А.Ач Корректор С.Шекмар

Заказ 6741/5 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сирующая система действует, как оптический рычаг с большим усилением— малые перемещения изсбражения спектра осуществляют большим изменением фокусного расстояния ° 5

Вследствие симметрии иэображения относительно оптической оси указанный способ сканирования применим независимо от того, какую форму имеez изображение спектральных линий. (независимо от направления дисперсии)