Дифракционный монохроматор

Дифракционный монохроматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет устранить астигматизм и расфокусировку спектрального изображения. Устройство содержит входную щель 1, одинаковые вогнутые дифракционные решетки 2, 3, выходную щель 4, механизм поворота 5 дифракционных решеток. Решётки установлены так, что направление штрихов одной решетки перпендикулярно направлению штрихов другой решетки. Механизм поворота 5 осуществляет перекрестный разворот решеток вокруг осей 0 и Oj, скрещенных под углом 90°. В монохроматоре компенсация астигматизма сопровождается и компенсацией расфокусировки спектрального изображения . 1 ил. в N) Ю Од О 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (594 С01 JЗ 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ць .! (21) 3811676/24-25 (22) 19. 11.84 (46) 23.04.86. Вюл. У- 15 (72) В.А.Усачев (53) 535.853(088.8) (56) Прокофьев В.К. Стигматические установки с вогнутыми дифракционными решетками. -Известия КрАО, 1974,т.70, с. 195-211.

Авторское свидетельство СССР

У 996873, кл. G 01 J 3/18, 1980. (54) ДИФРАКЦИОННЫЙ МОНОХРОМАTОР (57) Изобретение позволяет устранить астигматизм и расфокусировку спект„„SU„„1226078 А рального изображения. Устройство со держит входную щель 1, одинаковые вогнутые дифракционные решетки 2, 3, выходную щель 4, механизм поворота 5 дифракционных решеток. Решетки установлены так, что направление штрихов одной решетки перпендикулярно направлению штрихов другой решетки. Механизм поворота 5 осуществляет перекрестный разворот решеток вокруг осей о

О, и О,, скрещенных под углом 90

В монохроматоре компенсация астигматизма сопровождается и компенсацией расфокусировки спектрального изображения. 1 ил.

1226078

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Цель изобретения — устранение астигматизма и расфокусировки спектрального иэображения. S

На чертеже изображена оптическая схема дифракционного монохроматора.

Устройство содержит входную щель 1, одинаковые вогнутые дифракционные решетки 2 и 3, выходную щель 4,механизм 1Î поворота 5 дифракционных решеток

Входная и выходная щели совмещены с фокальными поверхностями дифракционных решеток. Решетки установлены так, что направление штрихов одной решетки 15 перпендикулярно направлениюштрихов другой решетки. Каждая решетка установ-лена с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через вершину этой решетки параллельно направлению ее штрихов.Для 20 устранения засветки выходной щели прямым, не разложенным в спектр излучением, между решеткамиустановлен непрозрачный экран (не показан) .Механизм 5 поворота осуществляет перекрестный разво- 25 рот решеток вокруг осей О, и О,,скрео щенных под углом 90

Устройство работает следующим образом.

Излучение через входную щель 1 и щ центральное отверстие в решетке 2 расходящимся пуском попадает на решетку 3. Так как входная щель 1 установлена в фокальной плоскости решетки 3, то дифрагированное излучение отражается в виде почти параллельных монохроматических пучков, расположенных в зависимости от длины волны излучения под разными углами к нормали решетки. Монохроматические пучки излучения падают на решетку 2, направление штрихов которой перпендикулярно направлению штрихов решетки 3, вторично диспергируются ею и этой же решеткой фокусируются на выходной щели 4. (4) 1 2 1

1„R cosh 1

>с

2 совд 1, cos2Д вЂ” — ) соз2д+

35 R 1 1„

2 cosh в.

2 1 1

-(-- — ) + — =

R cosh 1 1

2 cosh.

Знак (-) перешед скобками учитывает, что решетки установлены встречно рабочими поверхностями. В результате решения получают, что фокусировка

45 спектра в меридиональной и сагиттальной плоскостях описывается одинаковыми уравнениями:

1 1 2 1 + cos h

1. R сов д с т.е. 1„ = 1,астигматизм решетки 3 с

S$ компенсируется астигматизмом решетки 2.

В предлагаемом монохроматоре компенсация астигматиэма сопровождается

Длина волны излучения за выходной щелью определяется равенством

2dSin h (1) К

Э где h — центральная длина волны выходящего излучения; d — постоянная решеток; К вЂ” рабочйй порядок спектра;

6 в угол между нормалью к решетке и осью прибора, равный углу поворота решеток от исходного положения.

Фокусировка меридиональных и сагиттальных пучков излучения вогнутой) дифракционной решеткой описывается следующими выражениями:

cos р соз2 р cos ч + cosY (2)

1 1„R

1 1 соя ч + созч"

1 1, R (Э) где P — угол падения излучения на решетку, — угол дифракции

Подставив (4) в (2) и (3), получают для решетки 3:

1 2 cosh

R (6) где 1 и 1 — расстояния от вершины

I решетки 3 до промежуточного изображения в меридиональной и сагиттальной плоскостях. По условиям расстояние

1 является расстоянием от вершины зм решетки 2 до промежуточного изображения в сагиттальной плоскости, 1„ расстояние в меридиональнойплоскости.

Подставив (6) и (4) в (2), а (5) и и (4) в (3) получают:

1 1 2 1+ cos2Ь

1 1„R . ад

122Ь078

Формула изобретения

Составитель С. Иванов

Редактор Е. Папп Техред В. Кадар Корректдр С. Черни

Заказ 2112/30 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

l и компенсацией расфокусировки спектрального изображения, Функция

1 + cos а соя а сохраняет почти постоянное значение в широких интервалах угла д .. Поэтому при сканировании спектра величины 1 и 1 остаются мс практически постоянными. В монохроматоре с решетками радиуса кривизны

250 мм и плотностью нарезки штрихов

1200 ед/мм во всей ультрафиолетовой области спектра (1 нм — 400 нм) расфокусировка не превышает 0 05 мм.

Дифракционньм монохроматор, содержащий оптически сопряженные, расположенные на одной оптической оси, рабочими поверхностями друг к другу две одинаковые вогнутые дифракционные решетки с отверстиями в центре, установленные с возможностью поворота вокруг осей, проходящих через вершины дифракционных решеток и параллельных направлениям штрихов, входную и выходную щели, установленные на той же оптической оси и совмещенные с

1О фокальными поверхностями дифракционных,решеток, а также механизм поворота, кинематически связанный с дифракционными решетками, о т л и ч а— ю щ и" и с я тем, что, с целью устра" нения астигматиэма и расфокусировки спектрального изображения, дифракционные решетки установлены так, что направления их штрихов взаимно перпендикулярны.