Дифракционная диспергирующая система

Дифракционная диспергирующая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22} Заявлено 17.03.72 (21) 1759360/18-25 с присоединением заявки ¹ 2479732/18-25 (28) Приоритет—

Кл, 2

01 J 3/18 тееударстввнный комитет

СССР

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

K 535.853.

088.8) да делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 15.04.80 (72) Автор изобретения

Л. Г. Матвеев

Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) ДИЭРЛКЦИОННАЯ ДИСГРГИГУ1ОЩАЯ

СИСТЕМА

Изобретение относится к спектральным приборам с дифракционными решетками и может быть использовано для различного рода оптических измерений в промышленности и лабора-

1 торной нракнпсе. г

Известные спектральные приборы с плоской дифракционной решеткой (1l не обладают высоким пропусканием во всем рабочем спектральном диапазоне.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является дифракционная диспергирующая система (2), содержащая дифракционную решетку, связанное с ней плоское следящее зеркало, установленное по ходу лучей зеркально отраженных от рабочих гра15 най дифрркционной решетки, систему сканирования, входной и выходной оптический тракты.

Благодаря использованию зеркального отражения от профилированной решетки в таком мо- нохроматоре обеспечивается высокое пропуска-. ние so всем рабочем диапазоне. Однако поскольку в таких монохромагорах углы падения лучей на плоскость зеркала и ступеней решетки являются дополнительными до я/2,а длины зеркала или решетки не могут быть большими, происходит потеря света на одном элементе при неполном использовании другого. Это существенно сужает диапазон сканирования по длинам волн.

Целью изобретения является расширение диапазона сканирования и достижение минимальных углов падения лучей на грани решетки.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в цредложенной дифракционной диспергнрующей системе плоскость следящего зеркала параллельная плоскости рабочих граней решетки или составляет с ней угол не превышающий 50, при этом система сканирования выполнена в виде двух. направляющих подвижной и неподвижной, плоское зеркало установлено с возможностью одновременного перемещения по обеим направляющим, причем точка пересечения направляющих лежит в плоскости зеркала, подвижная направляющая жестко связана с дифракционной решеткой и установлена перпендикулярно плоскостям ее рабочих граней, а неподвижная направляющая установлена вдоль биссектрисы угла, образованного осями входного и выходного on1

"тйческих трактов; дисйергйрую!цая система снабжена дополнительным следящим зеркалом, установленным с возможностью поворота на угол двойной по отношению к углу поворота решетки и плоского зеркала, причем центры и плоскости решетки и плоского зеркала лежат иа оси врац!ения.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы двух воэмож ных вариантов монохроматора основе описываемой диспергирующей системы. Схемы включают в себя дифракционную решетку 1, плоское зеркало 2, подвижную направляющую 3, палец 4, неподвижную направляющую 5, ползушку 6, ось 7 вращения решетки, дополнительное следящее зеркало 8, ролик 9, линейки

10, ll и 12.

Монохроматор (фиг. 1) работает следующим образом.

Коллимированный световой поток падает на ретце тку 1. Зеркально отраженные на ее ступенях лучи попадают на плоское зеркало 2 и далее на выходной коллиматор. При перемещении пальца 4 по направляющей S направляющая вдоль которой также скользит палец 4 вместе с ползушкой 6, поворачивается вместе с решеткой вокруг оси 7. Благодаря неподвижной направляющей и нолзушке зеркало 2 вращается вместе с решеткой, и его поверхность сохраняет постоянный угол с поверхностью ступеней решетки, что обеспечивает неизменность направления зеркально прошедших систему лучей при любых углах падения. Для сохранения положения прошедшего систему потока необходимо, чтобы неподвижная направляющая обеспечивала передвижение пальца по биссектрисе угла, образованного Осями входящего и выходящего потоков.

Благодаря тому, что в данной схеме монохроматора углы падения лучей на плоскость зеркала и ступеней решетки близки, достигаетея существенно больший диапазон сканирования, поскольку появляется возможность в эначительно более широких пределах изменять углы паденйя лучей на решетку, Монохроматор может работать и по обычной схеме, осуществляя сканирование перемещением только зеркала или решетки.

Моиохроматор, изображенный на фиг. 2 (вид сбоку и план) работает следующим образом.

Коллимированный световой пучок падает на профилированную дифракционную решетку

Зеркально отраженные ее ступенями лучи попадают иа плоское зеркало 2 после отражения от дополнительного следящего зеркала 8 и далее направляются в выходную щель. Зеркало 8 может быть плоским и направлять лучи обратно на решетку, реализуя автоколлимационную схему, или направлять лучи на плоское зеркало 2 и далее на приэменный разделитель

27999 4 порядков, зеркало 8 может также представлять собой внеосевой параболический объектив, фокусирующий световой пучок на выходную щель.

Сканирование спектра осуществляется соосным поворотом решетки 1 и зеркала 2 и соответствуюгцим поворотом на двойной угол зеркала 8.

Такое вращение можно осуществить, например с помощью ролика и системы иэ трех о линеек. При перемещении ролика 9 радиусом

R no неподвижной линейке !О происходит поворот линейки 1! и закрепленных на ней решетки 1 и зеркала 2 на одинарный угол, а линейка 12, жестко связана с зеркалом 8, на

15 двойной угол, так как линия рабочей поверхности линейки смещена относительно оси вращения на величину R.

Описанная диспергирующая система обладает большой универсальностью, позволяя осуществлять как "зеркальный" так и обычный способы сканирования. Можно закрепить зеркала,2

3, и 8 и сканировать спектр поворотом решетки, или закрепить решетку и поворачивать зеркала.

При этом положение закрепленных зеркал или решетки будут определять область длин волн высокого пропускания. Эту область можно перемещать по спектру перезакреплениями зеркал или решетки.

Таким образом, описанная система позволяет в широких пределах изменять углы падения лучей на решетку и в полной мере испольэовать преимущества "зеркального" способа сканирования.

Формула изобретения!. Дифракционная диспергирующая система, 40 содержащая дифракционную решетку, связанное с ней плоское следящее зеркало, установленное по ходу лучей, зеркально отраженных от дифракционной решетки, систему сканирования, входной и выходной оптические тракты, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона сканирования и достижения минимальных углов падения лучей на грани решетки, плоскость следящего зеркала параллельна плоскостям рабочих граней решетки или соФ о ставляет с ней угол, не превышающий 50 .

2. Системапоп. 1,отличающая с я тем, что система сканирования выполнена в виде двух направляющих — подвижной и неподвижной, плоское зеркало установлено с возможностью одновременного перемещения по обеим направляющим, причем точка пересечения направляющих Лежит в плоскости зеркала, подвижная направляющая жестко связана с дифракционной решеткой и установлена перпен5 727999 6 дикулярно плоскостям ее рабочих грачей, а не- кала, причем центры и плоскости решетки и подвижная направляющая установлена вдоль плоского зеркала лежат на оси вращения. биссектрисы угла, образованного осями вход- Источники информации, ного и выходного оптических трактов. принятые во внимание при экспертизе ..3. Система. по п. 1, о т л и ч а ю щ à- > 1. Шишловский А. А. Прикладная физичеся с я тем, что она снабжена дополнительным кая оптика. M., ГИФМЛ, 1961, с. 9р — 97. следящим зеркалом, установленным с возмож- 2. Пейсахсон "Оптика спектральных npuHocThlo поворота Hs утоп, двойной по отноше- боров", Л., "Машиностроение", 1973, с. 140-141 нию к углу поворота решетки и плоского зер- (прототип).

ЦКИИПИ Заказ 1121/41

Тираж 713 Подписйое

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4