Способ сканирования спектра в растровом спектрометре

Способ сканирования спектра в растровом спектрометре

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптике и может быть использовано в растровых спектрометрах при проведении точных измерений в широком спектральном диапазоне, Цель изобретения - расширение спектрального диапазона измерений и упрощение сканирования. При осуществлении способа сканирования спектра в растровом спектрометре сохранение масштаба изображения обеспечивают разворотом дифракционной решетки и зеркальной системы в одном направлении на пропорциональные углы , где ft угол поворота зеркальной системы, ct - угол поворота решетки. Коэффициент пропорциональности К должен находиться в пределах 1,05 - ,45 или 2,5 - 20,0. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

866 А1 (19) (И) (51) 4 G 01 J 3/433

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4023773/31-25 (22) 20.02.86 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) В.В.Афанасьев и В.Б.Илишевский (53) 535.8 (088.8) (54) СПОСОБ СКАНИРОВАНИЯ СПЕКТРА В

РАСТРОВОМ СПЕКТРОМЕТРЕ (57) Изобретение относится к оптике и может быть использовано в растровых спектрометрах при проведении точных измерений в широком спектральном диапазоне. Цель изобретения — расширение спектрального диапазона измерений и упрощение сканирования. При осуществлении способа сканирования спектра в растровом спектрометре сохранение масштаба изображения обеспечивают разворотом дифракционной решетки и зеркальной системы в одном направлении на пропорциональные углы

P=Kd где p — угол поворота зеркальной системы, с) — угол поворота решетки. Коэффициент пропорциональности К должен находиться в пределах

1,05 — 45 или 2,5 — 20,0 ° 4 ил.

1368662

Изобретение относится к оптике и может быть использовано в растровых спектрометрах при проведении точных измерений в широком спектральном диапазоне.

Цель изобретения — расширение спектрального диапазона измерений и упрощение сканирования.

На фиг.1 и 2 представлены варианты оптических систем для осуществления способа сканирования спектра; на фиг.3 и 4 — зависимости, поясняющие сущность способа, При сканировании спектра посредством одновременного разворота дифракционной решетки 1 и зеркальной системы 2 на пропорциональные углы P =

= К, где р угол поворота зеркальной системы 2, d, — угол поворота решетки 1. При коэффициенте пропорциональности К в пределах от 1,05 до

1,45 или от 2,5 до 20,0 масштаб иэображения сохраняется практически постоянным по всему полю выходного растра; что позволяет расширить спектральный диапазон измерений.

Если у — координата произвольной точки входного растра, то для коордиI наты у ее монохроматического изоб ражения на выходном растре при двухкратной дифракции пучка на решетке выполняется соотношение у (= 1 у 2/<. (1) 2

L = const. (3)

В широких пределах изменения длин волн зависимость Q (

5 прямолинейной зависимостью е = (.-Ч) tg6 (4) где угол падения у соответствует углу дифракции 4 =О, а t g y =d g /d P =

1p = const .

Если сканирование спектра производится в соответствии с условием (4), а в начальном положении системы

\ т.е. наблюдается нулевой порян

15 док спектра, тоЧ„=Ч,tgG/(1-tg>)a

М вЂ” „ = (ц -М ) /tgQ-. При повороте решетки 1 и зеркальной системы 2 на углы д и Р соответственно имеют

= Ч„- cL и — 9 = -<„+d--P или

20 P = (1+t )ol, = Кс/.. (5)

На фиг.3 даны графические решения уравнений (3) и (4) при различных значениях L (кривые линии),p и tgQ (прямые линии) в различных областях

25 изменения параметра С = пйЯ =sin y +

+ sin g (пунктирные кривые), где ш— рабочий порядок спектра; N — число штрихов решетки на 1 мм; Я вЂ” длина волны излучения. На фиг.4 приведено

ЗО сравнение изменения масштаба изображения по полю выходного растра при сканировании предлагаемым способом (L<) и известным способом (L ) при

С = 0 5-1,0. где

L=tg 9 + cos 9 sin 9 /cos g (2) и Ч, — углы падения и дифракции пучка на решетке при первом отражении соответственно;

L — величина, характеризующая изменение масштаба изображения по полю выходного растра;

f — фокусное расстояние объектива.

Для сохранения масштаба иэображения при сканировании спектра необходимо, чтобы решетка 1 и зеркальная система 2 разворачивались относительно общей оси в одном направлении на разные углы, обеспечивающие выполнение условия:

Формула изобретения

Способ сканирования спектра в растровом спектрометре, включающий од4р новременный разворот дифракционной решетки и зеркальной системы в одном направлении на углы d и р соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения спект45 рального диапазона сканирования и упрощения сканирования, разворот дифракционной решетки и зеркальной системы осуществляют на пропорциональные углы, причем углы Ы и 8 связаны

50 соотношением р = Kd, а коэффициент пропорциональности К выбирают преимущественно в пределах от 1, 05 до

1,45 или от 2,5 до 20,0.

1368662 р pl

I 368662

2,0

ro

РУ Рб Р7 РЮ РУ 10 фиг 4

Составитель В.Рандошкин

Редактор Н.Бобкова Техред А.Кравчук Коррек тор А. Зимоко сов

Заказ 279/40 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4