Elément optique à zones et utilisation de cet élément
La présente invention a pour objet un élément optique à zones et une utilisation de cet élément.
L'élément optique que comprend l'invention est destiné à être placé à l'entrée et à la sortie d'un appareil spectral et comprend deux séries de zones, les zones d'une des séries étant alternées à chaque fois avec une zone adjacente de l'autre série, une série de zones ayant un effet optique d'acheminement sur le flux de rayons incidents différent de celui de l'autre série, la surface totale d'une série de zones étant au moins approximativement égale à la surface totale de l'autre série de zones.
I1 est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une partie dans laquelle les zones sont limitées par des courbes ayant au plus une tangente parallèle à une direction de base, lesdites courbes étant en outre telles qu'une droite quelconque parallèle à la direction de base découpe sur des courbes successives des intervalles de distance égaux dont la grandeur varie, pour une telle droite se déplaçant parallèlement à elle-même, à partir d'une valeur initiale minimum d'une manière continue jusqu'à une valeur finale maximum de l'ordre de la largeur de l'élément comptée parallèlement à ladite direction, suivant une loi d'inverse proportionnalité en fonction de la distance de ladite droite à partir d'une droite de référence.
I1 a été constaté qu'un appareil de spectrométrie muni à l'entrée et à la sortie d'un tel élément optique à zones fournit un signal spectrométrique qui est très proche du signal théoriquement parfait ou même identique à ce dernier, c'est-à-dire que, comme un spectromètre à fente unique recevant un flux de rayonnement mono chromatique, le signal présente deux parties rectilignes à pente raide de part et d'autre du maximum correspondant à la longueur d'onde du rayonnement, puis ensuite est pratiquement confondu avec l'axe des abscisses, un appareil de spectrométrie muni de tels éléments optiques pouvant cependant présenter pour un même pouvoir de résolution une luminosité considérablement supérieure, pouvant être plusieurs centaines de fois plus grande, qu'un spectromètre à fente.
Un spectromètre muni d'éléments optiques selon l'invention fournit un signal spectrométrique dont le diagramme représentatif ne présente pas de maximums dans ses parties qui ne sont pas adjacentes à celle qui comprend le maximum correspondant à la longueur d'onde du rayonnement mono chromatique, avec certaines formes d'exécution de tels éléments, on ne trouve dans ladite dernière partie aucun maximum autre que le maximum principal.
Un appareil de spectrométrie muni d'un élément optique selon l'invention permet une analyse d'un rayonnement dans des conditions de sensibilité, d'exactitude et de finesse non atteintes jusqu'ici. I1 permet de distinguer l'énergie rayonnante d'une longueur d'onde quelconque, dans les limites d'emploi de l'appareil, de celle d'un rayonnement d'une autre longueur d'onde, même si dans le flux incident, cette dernière énergie a une valeur beaucoup plus grande que la première.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'élément objet de l'invention et des diagrammes explicatifs, et illustre, également à titre d'exemple, des utilisations de ces formes d'exécution:
La fig. 1 est une vue schématique d'un appareil de spectrométrie utilisant une des formes d'exécution.
La fig. 2 est une vue de face d'un organe représenté à la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 sont des diagrammes explicatifs.
La fig. 5 est un diagramme correspondant à la fig. 3.
La fig. 6 est une vue schématique d'une partie d'une première forme d'exécution.
La fig. 7 est une vue schématique de l'autre partie de cette forme d'exécution.
La fig. 8 est un diagramme explicatif.
Les fig. 9 à 17 sont des vues schématiques d'une partie de neuf autres formes d'exécution respectivement.
La fig. 18 illustre le traitement de la forme d'exécution représentée aux fig. 6 et 7.
La fig. 19 montre une bande issue par amputation latérale de cette forme d'exécution.
La fig. 20 montre une forme d'exécution comprenant des bandes telles que celle représentée à la fig. 19.
La fig. 21 montre une forme d'exécution composée de plusieurs éléments tels que celui représenté àlafig. 11.
Les fig. 22 et 23 sont des vues schématiques de deux autres formes d'exécution, respectivement.
La fig. 24 est une vue schématique de la première forme d'exécution comprenant les parties représentées aux fig. 6 et 7.
La fig. 25 montre une autre forme d'exécution composée de bandes.
La fig. 26 montre un dispositif constitué par juxtaposition des deux parties représentées aux fig.
6 et 7.
La fig. 27 montre un dispositif propre à être utilisé avec celui montré à la fig. 26.
La fig. 28 montre une variante du dispositif représenté à la fig. 26.
La fig. 29 montre une variante du dispositif représenté à la fig. 20.
La fig. 30 montre une variante du dispositif représenté à la fig. 29.
La fig. 31 est une vue schématique d'un autre appareil de spectrométrie.
La fig. 32 est une vue schématique d'une variante de l'appareil montré sur la fig. 31.
La fig. 33 est une vue schématique d'un autre appareil de spectrométrie.
La fig. 34 est une vue d'organes représentés àlafig. 31.
La fig. 35 est une vue d'une partie d'une autre forme d'exécution.
La fig. 36 est une vue schématique d'un autre appareil de spectrométrie.
La fig. 37 montre un chemin suivi par la lumière dans l'appareil représenté à la fig. 36.
La fig. 38 est une vue de face d'un organe que comprend l'appareil montré sur la fig. 36.
La fig. 39 est une vue schématique d'une partie d'une forme d'exécution représentée à la fig. 36.
La fig. 40 est une vue schématique de l'autre partie de cette forme d'exécution.
La fig. 41 est une vue schématique d'une variante de l'appareil représenté à la fig. 36.
La fig. 42 est une vue schématique d'un autre appareil de spectrométrie.
La fig. 43 est une vue schématique d'une partie d'une forme d'exécution représentée à la fig. 42, et dont les parties ont été écartées l'une de l'autre pour une meilleure représentation.
La fig. 44 est une vue schématique de l'autre partie de cette forme d'exécution.
La fig. 45 est une vue schématique d'un autre appareil de spectrométrie.
La fig. 46 est une vue schématique d'un montage propre à être utilisé à la sortie d'un tel appareil.
La fig. 47 est une variante correspondant à la fig. 46.
La fig. 48 est une vue de face d'un organe représenté à la fig. 47.
La fig. 49 est un diagramme fourni par un enregistreur monté à la suite d'un des appareils représentés.
La fig. 50 est un diagramme analogue à celui de la fig. 49 relatif à un autre appareil.
La fig. 51 est un diagramme analogue aux deux précédentes relatif à un autre appareil, et
la fig. 52 montre un dessin à partir duquel peuvent être constitués des organes constituant une forme d'exécution.
On se réfère d'abord à la fig. 1 qui montre, à titre d'exemple, un schéma d'organisation générale d'un appareil de spectrométrie comprenant un é1é ment optique plat à zones constitué par des organes d'entrée et de sortie. Le faisceau incident 20 qui, pour plus de commodité, est montré comme émanent d'une source S, tombe sur un disque 21, monté à rotation autour d'un axe 22, et qui est découpé de manière à présenter un certain nombre de branches 23 (fig. 2) séparées par des intervalles 24. Les branches 23 sont réfléchissantes et, au cours de la rotation du disque, le faisceau incident 20, successivement, ou bien traverse le disque par un intervalle 24, pour donner un faisceau 25, ou bien est réfléchi par une dent 23 pour donner un faisceau 26.
Les faisceaux 25 et 26 sont réfléchis par des miroirs concaves, respectivement 27 et 28, qui les dirigent suivant des faisceaux, 29 et 30 respectivement, vers un organe d'entrée 31, quelquefois référencé G ci-après.
L'organe d'entrée 31, dont la constitution sera précisée plus loin, comprend des parties réfléchissantes 32 tournées vers le miroir 27 et des parties transparentes 33. Les parties réfléchissantes 32 fournissent à partir du faisceau 29 une multiplicité de pinceaux 34 qui sont réfléchis, par un miroir concave 35, sur un système dispersif P, constitué par un réseau, lequel en fournit des pinceaux dispersés 36 qui, après une nouvelle réflexion sur le miroir 35, tombent sur l'organe de sortie 37, quelquefois appelé ci-après G', comprenant des parties transparentes 38 et des parties non transparentes 39, et dont la constitution sera précisée ci-après. Les pinceaux 40 ayant traversé l'organe de sortie 38 sont réfléchis par le miroir concave 41 sur le récepteur R.
Le faisceau 30 traverse les parties transparentes 33 de l'organe d'entrée 31, qui fournit ainsi des pinceaux 42 qui, après réflexion sur le miroir 35, tombent sur le système dispersif P, qui en fournit des pinceaux dispersés 43, lesquels, après nouvelle réflexion sur le miroir 35, tombent sur l'organe de sortie 37. Les pinceaux 44 qui traversent l'organe de sortie 37 sont réfléchis sur le miroir 41 et tombent sur le récepteur R.
On va maintenant préciser la constitution de l'organe d'entrée dans une forme d'exécution, et par conséquent de l'organe de sortie qui est superposé en coïncidence avec l'image de l'organe d'entrée fournie par l'appareil. L'organe d'entrée est constitué par un support plan comportant des zones appartenant à deux multiplicités différant entre elles par l'acheminement qu'elles imposent au flux de rayonnement incident: zones transparentes, zones opaques non réfléchissantes, zones réfléchissantes. La génération des courbes limites des zones s'effectue avantageusement de la manière suivante: on part d'une courbe 300 (fig. 3) ou directrice, dont les extrémités sont référencées 301 et 302 et d'une direction arbitrairement choisie 303, ou direction de base, non parallèle à une tangente en un point de la courbe 300 compris entre les extrémités 301 et 302.
On trace une droite de référence 304 parallèle à la direction 303 et à partir des divers points de la courbe 300, par exemple du point 305, on trace une droite 306 parallèle à la direction de base 303 et sur ladite droite on porte, d'un côté de la courbe 300 ou de part et d'autre de ladite courbe, une longueur d d'autant plus petite que la distance de la droite 306 à la droite de référence 304 est plus grande. En adoptant une loi d'inverse proportionnalité, la longueur à porter devient extrêmement grande pour une droite voisine de la droite de réfé rence.
Elle devient aussi petite qu'il est nécessaire pour une parallèle située à une distance déterminée de la droite de référence par un choix convenable de la loi répondant à la condition ci-dessus; ou bien réciproquement, pour une loi donnée, il existe une parallèle pour laquelle la longueur des segments est aussi petite que désiré.
Sur la droite 306, on obtient par exemple, de cette manière, les points 1, 2, 3, etc., à droite de la courbe 300 et éventuellement les points 1', 2', 3', etc., à gauche de la courbe 300. Sur la droite 307, plus proche de la droite 304 que la droite 306, on obtient les points 1, 2, 3, etc., et sur la portion de la droite 307 située à gauche de la courbe 300 pour l'observateur, les points 1', 2', 3', etc., la longueur des segments sur la droite 307 étant plus grande que la longueur des segments sur la droite 306.
Les courbes de séparation de zones adjacentes sont obtenues en joignant les points 1 des différentes droites 306, 307, etc., les points 2, les points 3, etc., et de l'autre côté de la courbe 300, en joignant les points 1' entre eux, les points 2', les points 3', etc.
On obtient ainsi des courbes A1, A2, A3, etc., à droite de la courbe 300, et des courbes A't, A'2,
A'3, etc., à gauche de ladite courbe. Les zones adjacentes ont des effets d'acheminement différents sur un flux de radiations qui tombent sur elles, ce qui a été évoqué sur la figure en mettant des hachures dans la partie limitée par exemple par la courbe 300 et la courbe AI, en laissant claire la surface limitée par la courbe AI et la courbe A2, en mettant des hachures dans la surface limitée par la courbe A2 et la courbe A3, etc., et de même de l'autre côté de la courbe 300.
Un organe d'entrée et de sortie est construit à partir d'un tel support plan et son contour est tel qu'il enferme d'une part une portion où des courbes successives sont très rapprochées suivant la direction 303, et d'autre part une portion où deux courbes successives sont très éloignées dans la même direction, en principe au moins une centaine de fois plus éloignées que dans ladite autre portion.
L'organe est conçu de telle façon que dans la portion où elles sont le plus rapprochées, c'est-à-dire une distance minimum comptée suivant la direction de base, deux courbes successives sont distantes l'une de l'autre d'une quantité inversement proportionnelle au pouvoir de résolution de l'appareil.
L'appareil comportant de tels organes a alors un pouvoir de résolution aussi grand qu'un appareil à fente d'entrée et à fente de sortie unique dont la largeur est égale à ladite distance minimum. Le contour de l'organe peut être un contour carré ou un contour rectangulaire, dont les côtés sont parallèles et perpendiculaires à la direction de base 303, ou bien un contour d'une autre forme, comme il sera vu plus loin.
Sur la fig. 4, on a, à titre d'exemple, montré un certain nombre de ces contours carrés ou rectangulaires référencés respectivement 308, 309, 310, 311, 312, les divers contours ayant été matérialisés par des traits de natures différentes, quelques courbes seulement ayant été représentées.
En tous les cas, le total des aires des zones d'une multiplicité et le total des aires des zones de l'autre multiplicité limitées par les courbes ainsi obtenues sont égaux, ou la petite inégalité, si elle existe, peut être facilement corrigée. On prévoit à cet effet une surface complémentaire de correction disposée suivant la direction 303, dont l'aire est égale à la différence des totaux, et qui est de même nature que celle des zones dont le total des aires est le plus petit.
On peut également, pour la construction, partir de la droite de référence et marquer sur ladite droite, de part et d'autre de la courbe directrice, des points équidistants, par exemple de l'intervalle minimum qu'on désire obtenir entre les courbes et ensuite marquer à partir des divers autres points de la courbe directrice, sur des droites parallèles à la droite de référence, pour chacune d'entre elles, des points équidistants, l'équidistance desdits points variant suivant une loi non linéaire en fonction de la distance de la droite qui les porte à la droite de référence et telle que sur la droite passant par l'autre extrémité de la courbe directrice, la distance entre les points est considérablement plus grande que la distance portée sur la droite de référence, par exemple de l'ordre de plusieurs centaines de fois.
On pourrait également, au lieu de partir, comme selon la fig. 3, d'une droite distante de la droite de référence, partir de la droite de référence elle-même, sur laquelle on porte, de part et d'autre de la courbe directrice, des distances relativement très grandes et ensuite à partir des divers autres points de la courbe directrice, porter sur chacune des droites parallèles à la droite de référence des distances qui varient en fonction de la distance de la droite de référence de manière à décroître d'une manière non linéaire et aboutir à l'autre extrémité du dispositif à la distance minimum requise.
On se réfère maintenant à la fig. 5. Dans cet exemple, on a choisi comme courbe directrice une courbe 200 à allure hyperbolique et on a choisi comme direction de base une direction asymptotique de ladite courbe 200 et la droite de référence Do est l'asymptote à ladite courbe parallèle à la direction de base. Pour construire les courbes qui seront les limites des zones de la première multiplicité et des zones de la seconde multiplicité d'un dispositif d'entrée ou de sortie, on part d'un point 201 de ladite courbe et, sur une droite D1 parallèle à ladite direction de base, figurée par la flèche f, on porte des segments égaux dont les extrémités sont référencées lî, 21, 3t, 41, etc.
On procède de même à partir des différents points de la courbe 200: à partir du point 202, on définit ainsi, par exemple, sur une droite 1)"située du même côté que D1 par rapport à Do, des points 12, 23, 33, 43, etc.
La longueur des segments portés sur les différentes droites D1, D3, etc., est différente et la variation de cette longueur est non linéaire et décroissante en fonction des distances de chacune des diverses droites D1, D3, etc., à la droite de référence D0. On joint ensuite les points de même indice, c'est-à-dire li, 1-, 1,, etc., suivant une courbe C1 ; les points 21, 2, etc., suivant une courbe C etc. Les zones des deux multiplicités sont limitées par ces courbes et par des bords parallèles, respectivement, à la direction des droites et à une direction transversale.
Deux zones adjacentes ont des effets d'acheminement différents sur les pinceaux qui tombent sur elles, comme symbolisé sur la figure par ce fait que les zones sont alternativement hachurées et non hachurées. Eventuellement, une surface corrective 313 est prévue pour réaliser la condition d'égalité du total des aires des zones de la première multiplicité et du total des aires des zones de la seconde multiplicité.
On se réfère maintenant aux fig. 6 et 7 relatives à un autre organe d'entrée ou de sortie. D'un point 0, choisi comme centre, sont issues deux droites perpendiculaires aa' et bb'. L'une des deux droites, bb' par exemple, est choisie comme direction de base. A partir d'un point c, choisi comme limite extrême de la grille de l'organe sur la droite a, on porte sur une droite 10, parallèle à bb', une distance qu'on choisit d'autant plus petite qu'on désire un pouvoir de résolution plus élevé. (En variante, la droite na' pourrait être oblique par rapport à la droite bb'.) On aboutit ainsi au point dl. On trace à partir du point dl une branche d'hyperbole équilatère B1 dont les asymptotes sont les droites a et b.
A partir du point do de la droite 10, dont la distance à dl est égale à celle entre d1 et c, on trace une branche d'hyperbole équilatère B3 dont les asymptotes sont également a et b, etc., et, de la même manière, on obtient les branches d'hyperboles B3, B. La zone Z1, entre la branche Bl et les asymptotes a et b, est laissée transparente ; la zone Z, entre les branches d'hyperboles B1 et Bas est rendue réfléchissante ; la zone Z;3, entre les branches d'hyperboles B3 et B,, est laissée transparente ;
la zone ZA, entre les branches d'hyperboles B, et Bo, est rendue réfléchissante, etc., ce qui est évoqué par les hachures montrées sur la figure. On procède de même pour la partie de la droite 10 de l'autre côté du point c, et on construit de la même façon des branches d'hyperboles B'1, B'q, B'3, etc., symétriques par rapport à la droite a des branches B1, B3, B;1, etc., et qui ont pour asymptotes a et b'.
La zone Z'1, entre B'1 et les asymptotes a et b', est rendue réfléchissante; la zone Z'i, entre les branches d'hyperboles B'l et B', est laissée transparente ; la zone Z';,, entre les branches d'hyperboles Bffi et B'oS est rendue réfléchissante, etc., ce qui est à nouveau évoqué par les hachures sur le dessin.
On procède de façon analogue à partir du point c' de la droite a', symétrique du point c par rapport au point O sur la droite 12 parallèle à la droite 10, et on obtient les branches d'hyperboles C1, C3, Ç4, symétriques des branches
B'1, Bffi,, 3 par rapport au point O, et les branches d'hyperboles C'1, C'-, C',, etc., symétriques des branches B1, B3, B3, etc., par rapport au point O, branches d'hyperboles qui déterminent, par leur intersection avec la droite 12, des intervalles égaux entre eux et à ceux déterminés sur la droite 10 par son intersection avec les branches d'hyperboles B1, Bw, B < , etc., B'1,
Bffi, B%, etc. La zone W1, entre la branche d'hyperbole C1 et les asymptotes a' et b, est rendue réfléchissante, etc. ; la zone W'l, entre la branche d'hyperboles C'1 et ses asymptotes a', b', est laissée transparente, etc. Dans cet exemple d'exécution, l'hyperbole B1 C'1 peut être considérée comme courbe directrice, une direction asymptotique comme direction de base, et l'asymptote parallèle comme droite de référence, les branches d'hyperboles équilatères découpant des segments égaux sur une droite quelconque à une asymptote.
Le support plan de l'organe d'entrée est placé transversalement au flux incident, avantageusement perpendiculaire ou faiblement incliné par rapport à l'axe optique. Le dispositif d'entrée est placé de façon que son centre géométrique soit sur ou voisin de l'axe optique. I1 peut être placé pour que sa direction de base soit orientée de façon quelconque par rapport à la direction d'étalement du spectre.
Dans l'exemple de la fig. 6, cet organe d'entrée peut, par exemple, être placé de façon que l'un des axes des branches d'hyperboles fasse un angle qui peut atteindre 45o avec la direction d'étalement du spectre et, dans ce cas (angle de 45O), le contour extérieur de l'organe sera, par exemple, un carré, si les axes sont perpendiculaires, dont cc' sera une diagonale.
Mais de meilleurs résultats sont obtenus si on place l'organe d'entrée de façon que la direction de base soit parallèle à la direction d'étalement du spectre. Dans le cas de la fig. 6, une asymptote est parallèle à la direction d'étalement du spectre, le contour extérieur de l'organe d'entrée est, par exemple, un carré, si les asymptotes sont perpendiculaires, dont cc' sera une médiane.
L'organe de sortie est superposé à l'image monochromatique à travers l'appareil de l'organe d'entrée, c'est-à-dire que ses courbes limitant les zones d'acheminement différent sont superposées aux images monochromatiques à travers l'appareil des courbes limites de zones de l'organe d'entrée, les natures, au point de vue acheminement, des zones de l'organe de sortie pouvant être différentes ou semblables à celles des zones de l'organe d'entrée avec les images desquelles elles sont superposées, les zones des deux multiplicités de l'organe de sortie étant de nature différente au point de vue acheminement.
Dans le cas de la fig. 7, l'organe de sortie G' est aussi constitué de manière analogue à l'organe d'entrée G de la fig. 6. Toutefois, les zones rendues réfléchissantes dans l'organe d'entrée peuvent, dans l'organe de sortie, être rendues opaques sans être réfléchissantes. C'est ainsi que la zone zl est transparente, la zone z. est opaque, etc. ; la zone wj est opaque, la zone w est transparente, etc. ; la zone z'l est opaque, la zone z' est transparente, etc. la zone w' > est transparente, la zone W'l est opaque, etc.
On prévoit par exemple une variante suivant laquelle l'organe d'entrée restant comme décrit cidessus, l'organe de sortie est construit de manière que les zones laissées transparentes comme montré sur la fig. 6 sont rendues opaques, les zones opaques devenant transparentes.
I1 se comprend d'ailleurs que le mode de construction qu'on a exposé ci-dessus n'est pas impératif et que d'autres modes de construction apparaissent au technicien pour obtenir une famille d'hyperboles.
Matériellement pour la réalisation de tels organes d'entrée, on peut avoir recours aux procédés de réduction photographique habituel dans la technique à partir d'un dessin à grande échelle. On peut, de cette manière, atteindre des intervalles entre deux hyperboles successives aussi étroits qu'il est nécessaire, de l'ordre du centième de millimètre dans les domaines où elles sont le plus rapprochées.
Un moyen commode de réaliser l'organe de sortie est de photographier à travers l'appareil l'organe d'entrée en lumière monochromatique. De cette façon, on a automatiquement la correction de toutes les aberrations qui peuvent être introduites par l'appareil et on a la certitude que l'organe de sortie peut être superposé à l'image de l'organe d'entrée fournie par l'appareil. La photographie est, bien entendu, conduite pour que les zones aient la qualité d'acheminement requise: opacité, transparence ou réflexion, suivant le cas.
Dans une utilisation sur un spectromètre, indiquée à titre d'exemple fig. 1, un organe d'entrée, par exemple celui représenté sur la fig. 6, est placé avec son centre O sur l'axe optique de l'appareil et son axe b, b' parallèle à la direction de base avantageusement dirigé dans la direction d'étalement du spectre ; (dans le cas des hyperboles équilatères et en raison de la double symétrie, ce pourrait être également l'axe a, a') ; l'organe de sortie correspondant (fig. 7), qui a été construit pour coïncider avec l'image mono chromatique de l'organe d'entrée fournie par l'appareil est de même placé de manière que son centre O' soit sur l'axe optique de l'appareil et son axe b, b' dirigé suivant la direction d'étalement du spectre, ou bien l'appareil est réglé pour qu'il en soit ainsi.
Dans cet exemple, l'organe d'entrée a ses zones alternativement transparentes et réfléchissantes et l'organe de sortie correspondant a ses zones alternativement transparentes et opaques non réfléchissantes.
A une position déterminée du système dispersif P correspond une longueur d'onde, ou longueur d'onde de réglage, pour laquelle l'image de l'organe d'entrée
G (ou 31) est exactement superposée à l'organe de sortie G' (ou 37), l'image de la zone transparente Z1 étant confondue avec la zone transparente z1 de l'organe de sortie et l'image de la zone réfléchissante Z2 étant confondue avec la zone opaque z2 de l'organe de sortie, etc.
De même, l'image de la zone réfléchissante Z'de l'organe d'entrée est confondue avec la zone opaque z'1 de l'organe de sortie, etc. ; l'image de la zone réfléchissante W1 de l'organe d'entrée est confondue avec la zone opaque w3 de l'organe de sortie, etc. ; l'image de la zone transparente W'l de l'organe d'entrée est confondue avec la zone transparente w'de l'organe de sortie, etc.
La fig. 8 montre en trait plein et avec dilatation des abscisses, pour la clarté de la représentation, l'allure d'une courbe représentative de la différence des quantités d'énergie véhiculée par les pinceaux 40 et 44 (fig. 1) lorsque la source de rayonnement est une source de longueur d'onde unique ou, ce qui revient au même, émet un flux sur une bande de longueur d'onde infiniment étroite, et lorsqu'on fait varier la position du système dispersif.
L'énergie maximum, représentée par l'ordonnée du point cc, est obtenue pour une position du système dispersif en laquelle l'image de l'organe d'entrée G, ou 31 (fig. 1), fournie par l'appareil est superposée avec l'organe de sortie; l'image de la zone Z1 (fig. 6) est superposée à la zone zl (fig. 7), l'image de la zone Z2 de l'organe d'entrée est superposée à la zone z2 de l'organe de sortie, etc.
Pour cette position du système dispersif, l'explication du fonctionnement fourni en référence aux fig. 1 et 2 se comprend comme suit: toute l'énergie rayonnante émanant de la source S et qui tombe (faisceau 30) sur les zones transparentes 33 de l'organe d'entrée, c'est-à-dire la moitié de l'énergie rayonnante totale reçue par l'organe d'entrée (en raison de l'égalité des totaux des aires des zones des deux multiplicités), traverse l'organe de sortie par ses zones transparentes 38 et est ainsi appliquée (faisceau 40) sur le récepteur R, tandis que l'énergie rayonnante tombant sur les surfaces réfléchissantes 32 de l'organe d'entrée est acheminée dans son intégralité vers les zones opaques 39 de l'organe de sortie, qui coïncident avec les images des zones réfléchissantes de l'organe d'entrée, de sorte qu'elle ne traverse pas l'organe de sortie et n'atteint pas le récepteur.
Lorsqu'on fait varier la position du système dispersif, en l'occurrence le réseau P, à partir de la position qu'on a définie ci-dessus, et qu'on peut appeler position de réglage, l'image de l'organe d'entrée ne se produit plus en superposition exacte avec l'organe de sortie. Au début, l'image de la zone Zl, au lieu de coïncider avec la zone z1 de l'organe de sortie, n'en recouvre qu'une partie et recouvre une partie d'une zone opaque, par exemple de la zone z2 dudit organe de sortie, adjacente à la zone zl et, également, à des parties de la zone z1 est superposée une partie d'une image qui n'est pas celle de la zone Zl, mais celle d'une zone réfléchissante adjacente à celle-ci, par exemple de la zone Z'1.
Ce décalage des images des zones de l'organe d'entrée par rapport aux zones de l'organe de sortie - avec lesquelles elles coïncident pour un système de dispersion à la position de réglage pour la longueur d'onde de réglage, comme indiqué plus haut - va en s'accentuant au fur et à mesure qu'on écarte de plus en plus le système dispersif de cette position de déréglage, l'image de Z3 pouvant aller jusqu'à reoeu- vrir des parties de z3, z et même, dans certains cas, à ne plus se former sur l'organe de sortie, mais à l'extérieur de cet organe, au-delà du côté 11' (fig. 7).
Ce décalage peut même devenir tel que l'image du côté 13 se forme sur lui', l'image de l'organe d'entrée étant alors entièrement à l'extérieur de l'organe de sortie, au-delà du côté 11,. On observe des décalages analogues en sens inverse, si on déplace le système dispersif en sens inverse à partir de la position de réglage.
Tandis que, dans la position de réglage, le signal tiré du récepteur, qui est la différence des énergies véhiculaires sur les multiplicités des pinceaux 40 et 44 correspond à toute l'énergie seule véhiculée sur les pinceaux 40, l'énergie véhiculée sur les pinceaux 44 étant alors nulle, la différence des énergies véhiculées par les pinceaux 40 et 44 (fig. 1) diminue d'abord à partir de ladite position pour les positions autres que la position de réglage, d'ailleurs très rapidement, cette diminution ayant lieu suivant une loi linéaire comme montré par la portion rectiligne a sur le diagramme de la fig. 8. Pour le point ss, la différence est nulle.
Elle devient ensuite négative, c'est-à-dire que l'énergie rayonnante transportée sur les pinceaux 44 est plus grande que celle qui est transportée sur les pinceaux 40, et cela jusqu'à un minimum montré en y. Puis, la rotation du réseau P étant poursuivie, la différence croît progressivement pour reprendre une valeur nulle au point 6, le diagramme, dans sa partie p y b ayant une allure sinusoïdale. La différence continue à croître jusqu'au point (p, qui est un maximum, à partir duquel elle décroît à nouveau, et la différence devient rapidement nulle, après une succession de variations, représentées par la courbe d'allure sinusoïdale mais d'amplitude rapidement décroissante montrée sur la fig. 8.
L'abscisse du point b est le double de celle du point p et les abscisses des points du diagramme d'ordonnée nulle sont régulièrement répartie, tous les points du diagramme tendant rapidement à se confondre avec l'axe des abscisses comme représenté. Le comportement de l'appareil est absolument symétrique si, à partir de la position de réglage, on déplace le système dispersif dans l'autre sens.
Dans le cas des organes selon les fig. 6 et 7, le premier maximum secondaire est négatif et de l'ordre de 17 O/o du maximum correspondant à la longueur d'onde de réglage et le maximum suivant est positif et de l'ordre de 12 o/o de celui correspondant à la longueur d'onde de réglage; le maximum négatif suivant est de l'ordre de 7 /e de l'ordonnée du point
P, le maximum positif suivant de l'ordre de 3 o/o de ladite ordonnée et la valeur de ces maximums successifs devient ensuite rapidement et pratiquement nulle et reste nulle pour toutes les autres orientations du système dispersif encore plus éloignées de la longueur d'onde de réglage.
Le pouvoir de résolution de l'appareil peut être considéré comme inversement proportionnel à la distance qui sépare p (fig. 8), abscisse pour laquelle le signal est maximum, et ss, pour lequel le signal prend pour la première fois la valeur nulle. I1 est egal à celui que présenterait un appareil à fente d'entrée unique de largeur égale au plus petit intervalle de transmission compté parallèlement à la direction d'étalement du spectre, c'est-à-dire à la distance c-dl (fig. 6).
La courbe selon la fig. 8, qui peut être fournie d'ailleurs directement par des moyens enregistreurs commandés à partir du récepteur, représente donc les valeurs de la différence des énergies transportées sur chacun des deux faisceaux émergents pour chaque position du système dispersif, positions qui peuvent être caractérisées par l'angle dont ce système dispersif a tourné à partir d'une position repère d'origine pour arriver à ces positions. Les valeurs de ces angles constituent les abscisses graduées en unités angulaires de chacune des ordonnées de la courbe.
Si l'on traite de façon analogue à celle qui vient d'être décrite ci-dessus un faisceau monochromatique dans une autre longueur d'onde, c'est pour une autre position angulaire du système dispersif, ou une autre abscisse, que l'image dans cette autre longueur d'onde du dispositif d'entrée viendra se former en coïncidence exacte avec le dispositif de sortie et qu'il lui correspondra le maximum principal représentant l'énergie transportée par ce second flux monochromatique et si cette énergie est égale à celle qui était transportée par le flux précédent de longueur d'onde différente, la courbe d'enregistrement de la différence des énergies transportées par le premier et le deuxième faisceau émergent de l'appareil, pour ce second flux, sera identique à la première,
mais aura subi une translation suivant l'axe des abscisses égale à la différence des abscisses en unité angulaire correspondant aux deux positions du système dispersif pour lesquelles, dans chacune des deux longueurs d'ondes, l'image du dispositif d'entrée vient se former en coïncidence exacte avec le dispositif de sortie.
Une telle deuxième courbe est figurée en pointillé sur la fig. 8.
Si l'énergie transportée par le deuxième flux monochromatique était plus grande ou plus petite que celle transportée par le premier, la courbe en pointillé de la fig. 8 (représentant la différence des énergies des deux faisceaux émergents pour ce deuxième flux) conserverait la même position par rapport à la première courbe en trait plein, mais les ordonnées de cette courbe en pointillé seraient multipliées par un coefficient d'augmentation ou de réduction en relation avec la valeur relative des énergies transportées par lesdits flux.
On conçoit aisément que si l'on réunit les deux flux dans un même faisceaux entrant dans l'appareil, pour chaque position du système dispersif, c'està-dire sur chaque abscisse en unité angulaire sur le diagramme, la différence des énergies transportées par chacun des deux faisceaux émergents de l'appareil sera représentée par la somme algébrique des ordonnées correspondantes de chacune des deux courbes obtenues pour les flux monochromatiques.
Il apparaît alors clairement que, pour qu'il n'y ait pas interaction d'une courbe sur l'autre, c'està-dire pour que la valeur de chaque maximum principal représentant l'énergie transportée sur chacune des deux longueurs d'ondes ne soit pas altérée, il faut que ces deux longueurs d'ondes diffèrent entre elles d'une quantité telle que, à la différence des abscisses angulaires pour lesquelles ont lieu ces maximums principaux, corresponde une translation suffisante pour que chaque maximum absolu se trouve dans la zone de l'autre courbe où les maximums secondaires sont pratiquement réduits à zéro.
L'écart minimum nécessaire pour respecter cette condition est en fait très faible; il est en effet égal à un très petit nombre de fois la longueur élémentaire pa, elle-même extrêmement petite, puisqu'en relation inverse avec le pouvoir séparateur de l'appa- reil, qui est très grand, et il suffit que deux longueurs d'ondes diffèrent très peu l'une de l'autre pour que l'énergie transportée par l'une n'ait aucune influence sur la mesure de l'énergie transportée par l'autre.
L'intervalle minimum entre deux longueur d'ondes compatibles avec l'indépendance de la mesure de l'énergie transportée par l'une vis-à-vis de l'énergie transportée par l'autre peut être ramené à des valeurs encore plus faibles grâce à une autre disposition exposée ci-après qui porte, non pas sur la disposition même des organes d'entrée (et par suite des organes de sortie) c'est-à-dire non pas sur la forme des courbes séparant les zones alternées de caractère d'acheminement différent constituant ces organes, mais sur le contour extérieur de ces organes ou sur la netteté des limites des zones alternées de ces organes.
On cherche donc à obtenir une exécution de l'organe d'entrée et de l'organe de sortie grâce auxquels les maximums secondaires, représentés par les ordonnées des points y, (p, etc., du diagramme de la fig. 8, sont notablement réduits par rapport à ceux qui sont fournis par un appareil comportant un organe d'entrée et un organe de sortie à contour carré comme décrit jusqu'ici.
Sur la fig. 9 qui montre la direction d'étalement du spectre, on a représenté schématiquement un organe d'entrée ou de sortie 150 obtenu à partir d'un organe d'entrée ou de sortie comme montré sur les fig. 6 et 7, qu'on a amputé en abattant les angles suivant les diagonales des quatre carrés définis et limités par les asymptotes, obtenant ainsi un organe d'entrée ou de sortie à configuration losangique, limité par les côtés 151, 152, 153 et 154, et qui peut être un carré si l'organe de départ est à contour carré.
Dans les organes d'entrée et de sortie dont le contour est montré sur la fig. 10, on a conservé des portions où les courbes sont très rapprochées.
Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 11, le contour d'un organe d'entrée et de sortie est limité par une courbe qui part d'un point 160 très proche de l'intersection 161 de l'asymptote 162 avec le côté 163 et qui, ayant une forme analogue à celle de la courbe en cloche de Gauss, est tangente au côté 164 en l'intersection 165 de ce côté avec l'autre asymptote 166, les autres parties 167, 168 et 169 du contour étant symétrique de la partie 170, qu'on vient de définir, soit par rapport à une asymptote, soit par rapport à l'autre, soit par rapport à leur intersection.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 13, les organes d'entrée et de sortie, qui dérivent encore de ceux montrés sur les fig. 6 et 7, sont obtenus à partir de ceux-ci par des amputations angulaires conduisant à un contour octogonal.
Avec les formes d'exécution qu'on vient de décrire, qui ont la même organisation que celle montrée sur les fig. 6 et 7, mais un contour différent, on obtient des amplitudes plus réduites pour les maximums secondaires et qui, dans chaque cas, devien nent négligeables à une distance plus faible de l'abscisse du maximum principal. Pour obtenir le même pouvoir de résolution qu'avec un organe non amputé, le réseau d'hyperboles doit être plus serré.
La fig. 49 est la reproduction d'un enregistre- ment fourni par un appareil spectrométrique dans lequel les organes d'entrée et de sortie sont du type montré sur les fig. 6 et 7 (ce qui est rappelé par la représentation schématique d'un tel organe ou gnlle en haut et à droite de l'enregistrement). La grille est un carré de 28 mm de côté. Chaque gnlle contient 400 branches d'hyperboles. A l'intersection avec les côtés du carré, les hyperboles voisines sont distantes de 0,045 mm.
L'enregistrement montre un premier maximum secondaire qui est d'environ 13 o/o du maximum principal. Le second maximum secondaire est de l'ordre de 6 O/o. Les maximums secondaires vont décroissant progressivement et, très rapidement, la courbe se confond pratiquement et reste confondue avec l'axe des abscisses.
La fig. 50 montre un enregistrement fourni par un tel appareil, mais dans lequel les grilles utilisées sont du type montré sur la fig. 10, c'est-à-dire résultent de la grille précédemment définie par des troncatures angulaires laissant subsister des portions d'hyperboles dans les zones où elles sont les plus serrées.
La longueur des segments subsistants est du sixième de celle du côté du carré, c'est-à-dire 4,5 mm environ. Le maximum principal est, bien entendu, inférieur à celui du maximum d'enregistrement selon la fig. 49. Le premier maximum secondaire a une valeur d'environ 2,5 o/o du maximum principal et les maximums secondaires suivants ont encore une valeur inférieure, l'enregistrement étant encore plus rapidement confondu avec l'axe des abscisses que pour la réalisation précédente.
Au point de vue pouvoir de résolution, l'appareil fournissant l'enregistrement selon la fig. 49 donne les mêmes résultats qu'un appareil à fente unique dont la largeur de fente est de 0,045 mm. Sa luminosité est 315 fois supérieure à celle dudit appareil à fente unique.
L'appareil ayant fourni l'enregistrement selon la fig. 50 donne au point de vue pouvoir de résolution les mêmes résultats qu'un appareil à fente unique dont la largeur est de 0,07 mm. Sa luminosité est de 80 /o de celle de l'appareil comportant des organes d'entrée et de sortie comme montré sur les fig. 6 et 7.
On se réfère maintenant à la fig. 51. L'enregistrement a été obtenu avec un appareil muni d'organes du type de celui montré sur la fig. 13, mais dans lequel la grille de sortie était une photographie imparfaite, légèrement floue, de la grille d'entrée. L'enregistrement ne montre pratiquement aucun maximum secondaire. La courbe enregistrée, après une descente très brusque à partir du maximum principal, se raccorde rapidement avec l'axe des abscisses. L'appareil est ainsi pratiquement parfait eu égard au résultat recherché.
I1 est à penser que ceci résulte du fait que le manque de netteté, provenant de la mise au point intentionnellement imparfaite lors de la photographie de l'organe d'entrée pour fournir l'organe de sortie, se fait davantage sentir pour les zones étroites que pour les zones larges et diminue la contribution des premiers dans le signal résultant. Cet effet s'ajoute à celui de la réduction du nombre de zones étroites obtenu par la troncature des organes.
On peut également appliquer cette dernière mesure à d'autres formes d'exécution que celle selon la fig. 13, en fait toutes les autres réalisations prévues, y compris celle des fig. 6 et 7.
Pour obtenir un résultat analogue, on peut utiliser une mise en oeuvre suivant laquelle, utilisant des organes d'entrée et de sortie avec des limites nettes entre les zones, l'image de l'organe d'entrée en superposition avec l'organe de sortie est rendue floue par une mise au point intentionnellement imparfaite.
La fig. 12 montre un organe d'entrée ou de sortie dans lequel les courbes limites des zones sont des branches d'hyperboles équilatères H1, H, etc., dont les demi-asymptotes sont A et B, le dispositif étant de préférence utilisé de manière qu'une demiasymptote soit parallèle à la direction de base, rendue parallèle à la direction d'étalement du spectre, schématisée par la flèche f. Les segments définis par les hyperboles H1 et H2 sur une droite quelconque D parallèle à la direction d'étalement du spectre sont égaux entre eux et égaux à la longueur du segment défini par l'intersection de l'hyperbole H1 et de l'asymptote B avec ladite droite D. Les bords de l'organe sont les demi-asymptotes A et B et des côtés parallèles auxdites demi-asymptotes, avantageusement de manière à former un carré.
La zone limitée par les demi-asymptotes A, B, l'hyperbole Hl et les deux autres côtés est, par exemple, une zone de non acheminement. A ce quadrant à dessins hyperboliques est alors associée une surface d'acheminement corrective 203 dont l'aire est égale à la différence des surfaces des zones de non-acheminement et des zones d'acheminement du quadrant.
La fig. 14 montre schématiquement un organe d'entrée ou de sortie comprenant un premier quadrant 204 à dessins hyperboliques comme sur la réalisation qu'on vient de décrire, auquel est juxtaposé un quadrant 205, symétrique par rapport à l'asymptote A, la zone 206 de ce dernier quadrant, limitée par ladite asymptote A et la demi-asymptote
B', appartenant à une multiplicité différente de celle à laquelle appartient la zone 207 du quadrant 204 limitée par ladite demi-asymptote A et l'autre demiasymptote B, le dispositif respectant ainsi la condition d'égalité des aires des zones des deux multiplicités sans nécessiter de surface corrective.
Dans la variante selon la fig. 15, l'organe comprend, accolés, un quadrant 204 tel que celui faisant partie du dispositif montré sur la fig. 12 et, de l'autre coté de la demi-asymptote B, un second quadrant 208 à disposition symétrique des courbes limites des zones, la zone 209 adjacente à la zone 207 du quadrant 204 étant, dans l'exécution représentée, une zone d'acheminement.
On se réfère maintenant à la fig. 16. Dans cette forme d'exécution, la demi-asymptote B n'est pas une limite de zones. A partir de l'hyperbole K1, considérée comme courbe directrice, on a porté sur une droite quelconque D, parallèle à la direction de base, un segment dl-d égal au double du segment el,,-dl, do étant l'intersection de ladite droite D avec la demi-asymptote B ; puis un segment c4-d3 égal au segment dry2, etc. ; il en est de même de l'autre côté, le segment dry', étant égal au segment dl-d2, le segment d'rdffi étant aussi égal au segment dl-d2, etc.
Dans cette forme de réalisation, les diverses branches d'hyperboles équilatères, limites des zones découpent aussi des segments égaux sur des droites perpendiculaires à la direction d'étalement du spectre, sauf pour le segment compris entre la branche d'hyperbole la plus proche de l'asymptote parallèle à la direction d'étalement du spectre et ladite asymptote.
Une surface d'acheminement corrective est prévue pour cette forme d'exécution.
La fig. 17 montre une forme d'exécution dérivée de celle montrée sur la fig. 12 par symétrie autour de l'asymptote A-A'; la zone 210, limitée par l'asymptote A-A' et les hyperboles KlK'l, appartient à une première multiplicité ; la zone symétrique 210', limitée par les branches d'hyperboles k,k', est une zone de l'autre multiplicité du dispositif; pour cette forme d'exécution, aucune surface corrective n'est nécessaire.
On va maintenant décrire des formes d'exécution d'organes d'entrée et de sortie par lesquelles sont minimisés les effets de déréglage qui peuvent affecter l'appareil, d'une manière accidentelle ou permanente, et qui font que l'image de l'organe d'entrée, fournie par la partie de l'appareil comprise entre l'organe d'entrée et l'organe de sortie, est décalée perpendiculairement à la direction d'étalement du spectre par rapport à l'organe de sortie. Une telle forme d'exécution va d'abord être décrite pour l'exécution représentée sur les fig. 6 et 7 et reproduite sur la fig. 18.
L'influence d'un déréglage de positionnement est minimisée en construisant un organe d'entrée ou de sortie à partir, par exemple, de celui montré sur la fig. 18 par amputation suivant des droites 222 et 223, perpendiculaires à la direction d'étalement du spectre et symétriques par rapport à l'asymptote 219.
Pour des droites 222 et 223, qui sont découpées par deux hyperboles successives suivant des segments, dont l'un est montré en gh, qui sont n fois plus grands que les segments jl découpés sur les côtés, ou bords, 212 et 212' par deux hyperboles successives, la sensibilité à ce déréglage est diminuée de n fois. Un tel organe d'entrée ou de sortie est montré sur la fig. 19, et son pouvoir de résolution qui dépend de la longueur du segment tel que a,a, découpé sur le côté 211 ou 213 par deux hyperboles successives est le même que celui de l'organe d'entrée ou de sortie montré sur la fig. 18.
On peut envisager également une forme d'exécution d'un organe d'entrée ou de sortie dont la sensibilité à l'égard d'un déréglage de positionnement est diminuée, dans une proportion qui peut être considérable, par rapport à celle que présente à cet égard un organe d'entrée ou un organe de sortie comme montré sur la fig. 18, et qui ait cependant une forme carrée ou substantiellement carrée, une telle forme permettant d'utiliser une plus grande partie du champ de l'appareil qu'une forme rectangulaire allongée comme selon la fig. 19, et d'atteindre par conséquent une plus grande luminosité.
On peut à cet effet juxtaposer un certain nombre de bandes perpendiculaires à la direction d'étalement du spectre, résultant de l'amputation, comme défini ci-dessus, d'un organe d'entrée ou d'un organe de sortie comme selon la fig. 18 ou d'autres réalisations ci-dessus, des moyens étant prévus pour éviter les inconvénients de la présence, dans un organe d'entrée et/ou un organe de sortie, de portions se répétant identique ment par un déplacement suivant une direction parallèle à la direction d'étalement du spectre.
Selon une forme d'exécution préférée, un organe d'entrée ou de sortie substantiellement carré est obtenu en juxtaposant, par leurs grands côtés, un certain nombre de bandes comme la bande 230 limitée par les droites 222 et 223 et montrées sur la fig. 19, et en décalant les bandes les unes par rapport aux autres dans le sens perpendiculaire à la direction d'étalement du spectre.
L'expérience a montré qu'un décalage compris entre cinq et dix fois la longueur des segments découpés par les hyperboles successives sur un long côté d'une bande telle que 230 permet une analyse spectrométrique aussi satisfaisante qu'avec un dispositif comme selon la fig. 18, tout en étant moins sensible au déréglage.
Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 20, l'organe d'entrée ou de sortie résulte de la juxtaposition, accolées de trois bandes 230t, 2302, 2303, identiques et décalées en hauteur. Dans un exemple donné à titre non limitatif, l'organe était un carré de 30 millimètres de côté, les segments découpés par les hyperboles successives sur un côté marginal supérieur ou inférieur des bandes avaient une longueur de cinq centièmes de millimètre, les segments découpés sur les côtés marginaux verticaux 222 ou 223 par des hyperboles équilatères successives avaient une longueur de quinze centièmes de millimètre;le décalage en hauteur entre deux bandes successives était de soixante-quinze centièmes de millimètre; il peut avoir une valeur supérieure, de l'ordre de 1,5 mm, ou même plus.
Dans les réalisations pratiques, des amputations supplémentaires ont lieu suivant les horizontales 232 et 233 passant par les côtés horizontaux, respectivement le plus bas et le plus haut, des gradins supérieurs et des gradins inférieurs, pour obtenir un organe d'entrée ou de sortie à contour carré ou rectangulaire.
On se réfère maintenant à la fig. 21. Pour cette variante, on part d'un organe d'entrée ou de sortie comme montré sur la fig. 15. Cet organe est amputé suivant les lignes droites 234 et 235 parallèles à l'asymptote B et symétriques par rapport à celle-ci, de manière à délimiter une bande centrale 236. On juxtapose trois telles bandes 2361, 2362, 2363, et on les décale en hauteur, comme indiqué ci-dessus, des amputations suivant les droites 237 et 238, parallèles à la direction d'étalement du spectre, pouvant en outre être faites pour obtenir un organe à contour rectangulaire.
La fig. 22 est relative à une autre variante. Dans cette forme d'exécution, on part du même organe que montré sur la fig. 15 et les amputations ont lieu suivant des droites 239 et 240, perpendiculaires à la direction d'étalement du spectre, médianes entre l'asymptote commune B et les côtés 212 et 212', la partie centrale 241 (fig. 22) ainsi ménagée étant carrée.
On se réfère maintenant à la fig. 23, relative à une autre variante. Dans cette forme d'exécution, on part d'un quadrant, par exemple le quadrant 204, tel que montré sur la fig. 15, et on l'ampute par une droite 242 perpendiculaire à la direction d'étalement du spectre, distante de l'asymptote B d'une longueur telle qu'elle découpe sur les hyperboles successives des segments ayant une longueur qui soit un multiple prédéterminé de celle des segments qui sont découpés par les hyperboles successives sur le côté 212'. L'organe d'entrée ou de sortie est complété par une surface corrective 243, ayant la même largeur, comptée sur la direction d'étalement du spectre, que celle de l'organe d'entrée ou de sortie proprement dit et dont la hauteur confère à la surface une aire telle que celle rétablit l'égalité des aires des deux multiplicités de zones.
On peut utiliser d'autres moyens pour éviter la superposition en coïncidence de bandes constitutives d'un organe d'entrée ou de sortie par un déplacement parallèle à la direction d'étalement du spectre, par exemple on peut décaler angulairement les hyperboles d'une bande par rapport aux hyperboles d'une autre bande. Une telle réalisation fait l'objet des fig. 24 et 25. Sur la fig. 24, on a représenté à nouveau un organe d'entrée ou de sortie comme selon la fig. 18. Sur ledit organe on limite d'abord, par les droites 222 et 223 perpendiculaires à la direction d'étalement du spectre, une bande 230 analogue à celle utilisée pour les réalisations suivant les fig. 19 et 20.
Sur un second organe portant les mêmes hyperboles que celles montrées sur la fig. 18, à partir des points r et s d'intersection des droites 222 et 223 avec l'asymptote 218, on mène un premier couple de droites parallèles 250, 251, légèrement obliques par rapport aux droites 222 et 223, et sur un troisième organe, portant le même dessin, on mène, à partir des points r et s, deux autres droites parallèles 252 et 253, symétriques des droites 250 et 251 par rapport aux droites 222 et 223 respectivement. Les droites 250 et 251 délimitent une bande centrale 254 et les droites 252 et 253 délimitent une bande centrale 255.
L'organe d'entrée est alors construit en accolant à la bande centrale 230, d'un côté la bande 254, le côté 251 étant bord à bord avec le côté 223, et de l'autre côté la bande 255, le côté 252 étant bord à bord a pour l'antre moitié du dispositif de sortie, 261, une zone superposée avec l'image d'une zone d'entrée est de nature opposée à celle de ladite zone d'entrée; transparente, par exemple, lorsque la zone d'entrée correspondante est opaque et opaque lorsque la zone d'entrée est transparente.
Avec un appareil spectrométrique équipé d'un dispositif d'entrée et d'un dispositif de sortie comme on vient de le définir, un faisceau de radiations incidentes traversant le dispositif d'entrée est divisé en deux faisceaux partiels contenant chacun la moitié des énergies, quelle que soit leur longueur d'onde, véhiculées sur le faisceau incident; le faisceau partiel qui tombe sur la partie 260 du dispositif de sortie fournit à sa sortie une multiplicité de pinceaux qui transportent toute l'énergie transportée par ledit premier faisceau partiel sur la longueur d'onde de déréglage, c'est-à-dire le quart de l'énergie incidente sur ladite longueur d'onde, et au plus le huitième des énergies incidentes sur chacune de celles des longueurs d'ondes, autres que la longueur d'onde de réglage, qui émergent du dispositif de sortie;
au contraire, la multiplicité de pinceaux issus de la partie 261 du dispositif et provenant du second faisceau partiel de sortie ne contient aucune énergie sur la longueur d'onde de réglage et contient uniquement des énergies égales à celles transportées sur la première multiplicité sur chacune desdites autres longueurs d'ondes. Le signal spectre métrique est obtenu par confrontation des deux multiplicités de pinceaux issues respectivement de la partie 260 et de la partie 261.
Un tel montage est applicable à chaque fois qu'un dispositif d'entrée comprend deux parties identiques superposables l'une à l'autre par un déplacement perpendiculaire à la direction d'étalement du spectre et que le dispositif de sortie comprend deux parties en coïncidence, chacune à chacune, avec les images des deux parties du dispositif d'entrée que fournit l'appareil pour la longueur d'onde de réglage, avec, toutefois, pour une des deux parties du dispositif de sortie seulement, une interversion de la nature ou du rôle des zones par rapport à celles de l'image de la partie du dispositif d'entrée avec laquelle elle est superposée.
Sur la fig. 28, on a représenté un dispositif d'entrée ou de sortie analogue à celui de la fig. 26, mais dont les organes constitutifs ont été tronqués en leurs angles suivant des côtés 244, 245, 246, 247 pour l'un, et 244', 245', 246' et 247' pour l'autre, et cela en vue de diminuer l'amplitude des maximums
secondaires tels que montrés sur la fig. 8.
Une telle disposition peut être appliquée aux dif
férents dispositifs d'entrée ou de sortie visés ci-des
sus. Par exemple, à partir du dispositif montré sur
la fig. 16, on obtient, par des troncatures, le dispo
sitif dont le contour est montré sur la fig. 29.
Suivant une variante, les troncatures n'intéressent
que les angles de l'ensemble du dispositif et on
obtient alors un dispositif dont le contour est montré
sur la fig. 30.
On peut aussi obtenir des dispositifs comme on vient de les décrire, mais à partir d'un organe comme montré sur la fig. 17.
I1 se comprend que, sur les diverses figures, le nombre des courbes pour chacun des organes ou dispositifs est réduit considérablement par rapport à la réalité et cela dans un but de clarté de la représentation.
Afin de citer un exemple de la densité qui peut être donnée aux courbes définissant les zones alternées de caractères d'acheminement différents dans les organes à propriétés optiques constituant un élément, la fig. 52 représente une réduction photographique du tiers environ (pour qu'elle puisse être jointe à la présente description) d'un exemple de réseau d'hyperboles équilatères réalisé par un procédé graphique (mais toute autre méthode conviendrait), et à partir duquel les réalisations des organes comportant des hyperboles équilatères ont été réalisées par des procédés de réduction et de montage photo graphiques. C'est notamment, à partir de ce réseau à grande échelle d'hyperboles équilatères qu'ont été réalisés des organes suivant la fig. 6 et les fig. 10 et 13, dérivées comme il a été décrit précédemment, de la fig. 6.
C'est avec des organes tels que montrés sur les fig. 6, 10 et 13, qu'ont été réalisés les enregistrements tels que représentés fig. 49, 50 et 51.
L'organe selon la fig. 6 a été obtenu par une réduc- tion d'environ au 1/50 par rapport au réseau à grande échelle d'hyperboles équilatères.
On peut indiquer également que pour une rotation de 100 du système dispersif, de 300 à 400, la longueur d'onde de réglage passe de 30.000 à 37.520 angströms. Les enregistrements, dont une partie a été représentée à l'échelle grandeur sur les fig. 50 et 51, ont, en fait, une étendue de 60 mètres, à laquelle correspond le balayage en longueur d'onde mentionné ci-dessus.
On se réfère maintenant à la fig. 31, qui est une variante de l'appareil montré sur la fig. 1. Dans cette forme de réalisation, un miroir 50 projette le flux émanant d'une source S sur un organe d'entrée 51, constitué d'une façon analogue à ce qui a été décrit pour l'organe 31 (fig. 1), sous réserve, toutefois, que les zones qui ont été rendues réfléchissantes dans l'organe d'entrée 31 sont, pour l'organe 51, des zones de non-transmission. L'organe 51 fournit, du faisceau 52 tombant sur lui, une multiplicité de pinceaux 53 qui correspondent à ses zones de transmission et ces pinceaux sont réfléchis par un miroir concave 54 sur le système dispersif D constitué par un réseau.
Les pinceaux dispersés 55 fournis par le réseau sont projetés par le miroir 54 sur un organe de sortie 56, qui est coïncident avec l'image pour la longueur d'onde de réglage de l'organe d'entrée 51 à travers l'appareil, et qui est ainsi analogue à l'organe de sortie 37 de la réalisation suivant la fig. 1, sous réserve que les zones opaques dans l'organe de sortie 37 sont, pour l'organe de sortie 56, en outre rendues réfléchissantes. L'organe de sortie 56 distingue donc des pinceaux traversants 57 et des pinceaux réfléchis 58 qui, après réflexion sur des miroirs concaves, respectivement 59 et 60, tombent sur un disque tournant découpé 21 analogue à celui montré sur la fig. 2 ; les branches réfléchissantes 23 du disque 21 renvoient les pinceaux 58 suivant des pinceaux 61 sur un récepteur R et les intervalles 24 dudit disque laissent passer les pinceaux 57 vers ledit récepteur.
Cette forme de réalisation a un fonctionnement analogue à celle qui a été décrite en référence aux fig. 1 et 2.
On se réfère maintenant à la fig. 32, relative à une forme de réalisation identique à la précédente, sous la réserve que les pinceaux 57 tombent d'une façon permanente sur une moitié r' d'un récepteur différentiel R' et les pinceaux 58 tombent sur l'autre moitié r', dudit récepteur, le disque tournant 21 étant supprimé. Le récepteur différentiel R' fait ressortir directement la différence des énergies transportées sur les pinceaux 57 et 58 qui tombent sur lui.
Dans les variantes des appareils suivant les fig. 31 et 32, les zones qui, dans l'organe de sortie, sont superposées aux images des zones transparentes de l'organe d'entrée pour la longueur d'onde de réglage sont, non pas des zones transparentes, comme dans les réalisations précédemment décrites, mais des zones réfléchissantes, les zones non transparentes de l'organe d'entrée ayant, dans ce cas, des images avec lesquelles coïncident les zones transparentes de l'organe de sortie.
On se réfère maintenant aux fig. 33 à 35. Dans cette forme de réalisation, on dispose de deux grilles 62a et 62b, dont l'une est la complémentaire de l'autre, comme schématisé sur la fig. 34. Dans la grille 62a, la zone Z, est une zone transparente et la zone Z est une zone opaque, etc.; la zone W1' est une zone opaque et la zone W2 est une zone transparente, etc. Par contre, dans la grille 62ù, la zone Z,u est une zone opaque et la zone Z20 est une zone transparente, etc. ; la zone W,U est une zone transparente, la zone W20 est une zone opaque, etc.
Des moyens appropriés, schématisés en 64, sont propres à rendre opératoires, à l'égard du flux rayonnant émis par la source S, alternativement l'une et l'autre des deux grilles, par exemple en formant successivement une image de ces grilles au même endroit, comme montré en 65. Les pinceaux 66 et 67 traversant en succession alternative les deux grilles sont, après réflexion sur un miroir concave 68, appliqués sur le système dispersif P, qui fournit des pinceaux dispersés 69 et 70, lesquels sont projetés, à nouveau, par le miroir 68, sur la grille de sortie 71, qui est superposée, dans l'acception indiquée ci-dessus, à l'image fournie par l'appareil de l'une ou l'antre des grilles d'entrée 62a et 62b,
par exemple de la gnlle d'entrée 628. L'organe de sortie comporte ainsi une zone z1 transparente, à laquelle est adjacente une zone Z2 opaque, etc., une zone wt, opaque, à laquelle est adjacente une zone w2, transparente, etc. Les pinceaux 72 et 73 traversant en succession alternative l'organe de sortie 71 tombent sur le récepteur R. Le fonctionnement de cet appareil est analogue à celui des appareils précédemment décrits.
On se réfère maintenant aux fig. 36 à 38, relatives à un autre appareil. On place en regard de la source S un disque 74 (fig. 38), à découpures radiales, ménageant des branches équidistantes 75, en nombre impair, réfléchissantes, et monté à rotation autour d'un axe 76. De part et d'autre du disque 74 sont placées des grilles du type défini ci-dessus, à savoir une grille 77a (fig. 36) et une grille 77 (fig. 37) complémentaires l'une de l'autre. Ces grilles sont représentées schématiquement sur les fig. 39 et 40.
La grille 77a (fig. 39) comporte une zone Zla réfléchissante, une zone zaa opaque non réfléchissante ou transparente, etc., une zone W1fZ opaque ou transparente, une zone W2, réfléchissante, etc. ; une zone Z'1' opaque ou transparente, une zone Z'2a réfléchissante, etc.
Complémentairement, la grille 770 (fig. 40) comporte une zone Zlb transparente ou opaque non réfléchissante, une zone Z,b réfléchissante, etc,. une zone Wlb réfléchissante, une une zone W4b transparente ou opaque, etc. ; une zone Z',o réfléchissante, etc., une zone W', b réfléchissante, etc. Dudit faisceau 80, la grille 77a transmet des pinceaux réfléchis 81 (fig. 36) qui, après réflexion sur un miroir concave 82, sont dispersés suivant des pinceaux 83 par le système dispersif P, par exemple un réseau, lesdits pinceaux 83 tombant sur l'organe de sortie 84.
Ce dernier coïncide avec l'image, positive ou négative, de l'organe 77", c'està-dire que, dans un cas, ses zones réfléchissantes coïncident avec les images des zones réfléchissantes de l'organe 77a, tandis que, dans l'autre cas, elles coïncident avec les images des zones opaques non réfléchissantes ou transparentes de l'organe 77. Les parties 89 des pinceaux 85 qui sont réfléchies par l'organe de sortie 84 tombent sur le récepteur R.
Lorsque (fig. 37) au cours de la rotation du disque 74, le faisceau 79 fourni par la source S traverse l'intervalle entre deux branches 75, il tombe sur la grille 77b, dont les parties réfléchissantes fournissent des pinceaux 86, lesquels sont réfléchis par une branche 75 du disque 74 suivant des pinceaux 87 vers le miroir 82, puis vers le système dispersif P qui en fournit des pinceaux dispersés 88, lesquels, après une nouvelle réflexion sur le miroir 82, tombent sur l'organe de sortie 84, dont les parties réfléchissantes fournissent des pinceaux 89 projetés sur le récepteur R.
On se réfère maintenant à la fig. 41, qui vise une variante de la réalisation précédente. Dans cette variante, les parties opératoires de l'organe de sortie 90, au lieu d'être les parties réfléchissantes, comme dans la réalisation précédente, sont les parties transparentes. Les pinceaux 91, 91' traversant ledit organe de sortie 90 sont projetés sur le récepteur R.
On se réfère maintenant à la fig. 42. Dans cette forme de réalisation, on utilise un organe d'entrée 92 du type montré sur la fig. 43. Ledit organe comprend deux parties 93 et 94 symétriques dans leurs contours et leurs courbes limitant les zones, dont chacune peut être de forme carrée ou rectangulaire, comme représenté, et dont les bords en regard 95 et 96 sont adjacents ou très peu distants l'un de l'autre. Les parties 93 et 94 sont constituées par les moitiés supérieure et inférieure d'un organe d'entrée du type montré sur la fig. 6, la zone Z, de la partie supérieure 93 étant transparente et la zone Z2 opaque, etc., la zone W, de la moitié inférieure 94 étant opaque et la zone W2 transparente, etc.
Ce sont les zones transparentes de l'organe d'entrée qui sont opératoires, c'est-à-dire acheminantes et qui fournissent d'un faisceau d'entrée 97 des pinceaux 98 qui, après première réflexion sur un miroir concave 99, diffraction sur le réseau P constituant le système dispersif, et seconde réflexion sur ledit miroir 99, tombent sur l'organe de sortie 101. Ce dernier comprend deux parties 102 et 103. La partie 102 coïncide avec l'image de la moitié 93 fournie par l'appareil; sa zone z1 (fig. 44) est une zone opaque, sa zone z2 est une zone transparente, etc. Par contre, la partie 103 de l'organe de sortie 101 coïncide avec l'image complémentaire de la moitié 94 de l'organe d'entrée 92, c'est-à-dire que la zone w, est une zone opaque, la zone we est une zone transparente, etc.
Une partie des pinceaux dispersés 104 traverse la moitié supérieure (sur la figure) 102 de l'organe de sortie qui en fournit des pinceaux 105, lesquels sont, après réflexion sur un miroir concave 106 et sur un miroir concave 107, appliqués sur le récepteur R d'une manière alternative par traversée d'un disque à branches 109, par exemple du type montré sur la fig. 2. De l'autre partie des pinceaux 104, la moitié inférieure 103 de l'organe de sortie fournit des pinceaux 110 qui, après réflexion sur un miroir plan oblique 111 et un miroir concave 111', sont réfléchis par les branches 112 de l'organe 109 et sont appliqués alternativement sur le récepteur R.
On se réfère maintenant à la fig. 45. Dans cette forme de réalisation, qui peut s'appliquer à l'un quelconque des appareils qu'on a décrits jusqu'ici, le dispositif d'entrée 120 est constitué par un organe d'entrée 121, analogue à ceux définis ci-dessus, c'està-dire comprenant par exemple des zones de transmission et des zones de non-transmission limitées par des hyperboles, et le contour dudit organe est un carré dont les côtés sont référencés 122-125. Selon cette forme de réalisation, le dispositif d'entrée comprend, en outre, adjacente ou proche de l'organe 121, une fenêtre ou ouverture 126, rectangulaire, de surface égale au quart de celle du carré, par exemple grâce à ce fait que les grands côtés 127 et 128 du rectangle sont égaux au côté du carré tandis que les petits côtés 129 et 130 sont le quart du côté du carré.
Le dispositif de sortie 131 comprend un organe de sortie 132, qui coïncide avec l'image monochromatique, d'une manière complémentaire ou non, de l'organe 121 à travers l'appareil, ainsi qu'une fenêtre
133 qui coïncide avec l'image de la fenêtre 130 à travers l'appareil. Le signal spectrométrique est obtenu en confrontant le flux lumineux transmis par l'organe de sortie 132 et le flux lumineux transmis par la fenêtre 133.
Dans le cas où l'organe de sortie 132 comporte des parties transparentes et des parties réfléchissantes, un signal peut être obtenu par la confrontation du flux traversant la fenêtre 133, soit avec le flux traversant l'organe 132, soit avec le flux réfléchi par ledit organe.
Un appareil de spectrométrie conforme à cette réalisation, d'une grande simplicité de construction, est, toutes choses égales d'ailleurs, d'une luminosité moins grande que celle des autres réalisations, bien que considérablement supérieure encore à celle des appareils connus.
On se réfère maintenant à la fig. 46, qui est relative à un mode d'exploitation de la sélection de flux fournie par un organe de sortie G', qui reçoit les pinceaux dispersés 135, fournit de ceux-ci des pinceaux traversants 136 et des pinceaux réfléchis 137.
Lesdits pinceaux sont, après réflexion sur des miroirs 138 et 139, appliqués à tout instant respectivement sur des capteurs 140 et 141 dont les indications électriques sont appliquées à un dispositif électroniques 142, bien connu en soi, qui en fait la différence.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 47 et 48, on interpose sur la partie commune des pinceaux 136 et 137, obtenus comme dans la réalisation précédente, un disque rotatif du type de celui montré en 144, comprenant des parties transparentes ou vides 145 et des parties réfléchissantes 146. Les pinceaux 137 traversent le disque 144 par un intervalle 145 et sont appliqués sur un récepteur ou capteur 147. Les pinceaux 136 sont appliqués sur le capteur après réflexion sur une partie réfléchissante 146. Le capteur 147 reçoit donc successivement l'énergie véhiculée sur les pinceaux 137 et l'énergie véhiculée sur les pinceaux 136.
Du signal délivré par le capteur 147 est tiré, par des moyens appropriés connus, un signal égal à la différence de ces deux énergies, par exemple en plaçant à la suite du capteur un amplificateur réglé sur la fréquence de substitution d'une partie 146 à un intervalle 145.
Un appareil de spectrométrie tels que ceux décrits ci-dessus peut répondre aux desiderata les plus divers de la pratique. Sa luminosité, incomparablement plus élevée que celle d'un appareil classique à fente unique d'entrée et à fente unique de sortie, qui peut être plusieurs centaines, et même mille fois plus grande que celle de l'appareil classique, permet d'obtenir des performances supérieures. On peut, par rapport à un appareil à fente, accroître dans une proportion considérable l'une et/ou l'autre des qualités caractéristiques, à savoir le pouvoir de résolution, et/ou la précision, c'est-à-dire le rapport du signal au bruit , et/ou la vitesse de balayage, sans que l'amélioration de l'une des qualités se fasse au détriment des autres.
En tous les cas, pour l'une quelconque des formes de réalisation visées sur les fig. 9 à 13, ainsi que sur les fig. 20, 21, 25, 28, 29 et 30, on peut obtenir le contour, ou bien par découpage matériel de l'organe d'entrée et de l'organe de sortie, ou bien en disposant un cache de contour approprié.
Un cache peut être disposé en contact avec l'organe d'entrée et un cache en contact avec l'organe de sortie.
Au lieu de disposer un cache en contact avec l'organe d'entrée, un cache peut être placé dans un plan quelconque contenant une image de ce dernier et son contour sera celui de l'image que fournirait, du cache convenable qui serait placé dans le plan de l'organe d'entrée, la partie de l'appareil en amont dudit plan. Dans le cas où l'appareil comporte deux organes d'entrée et des moyens pour former une image commune de ces organes d'entrée, le cache peut être disposé dans le plan de l'image commune des deux organes d'entrée.
Quelle que soit la forme d'exécution de l'organe d'entrée et de l'organe de sortie de l'élément, la diminution des maximums secondaires des courbes du type de celles représentées sur la fig. 8, c'està dire par exemple représentatives de l'intensité du signal fourni par l'appareil éclairé par une lumière mono chromatique lorsqu'on fait varier la position du système dispersif (balayage en longueurs d'ondes), est rapide et non limitée, c'est-à-dire que les maximums secondaires tendent effectivement vers zéro, pour atteindre cette valeur et s'y maintenir, cette propriété étant avantageuse pour de nombreuses applications pratiques et permettant en fait d'étendre le domaine d'utilisation des appareils spectrométn- ques en général.
Zone optical element and use of this element
The present invention relates to an optical element with zones and a use of this element.
The optical element that the invention comprises is intended to be placed at the input and at the output of a spectral device and comprises two series of zones, the zones of one of the series being alternated each time with an adjacent zone of the other series, a series of zones having an optical effect of routing on the flow of incident rays different from that of the other series, the total area of a series of zones being at least approximately equal to the total surface of the other series of zones.
It is characterized in that it comprises at least a part in which the zones are limited by curves having at most one tangent parallel to a base direction, said curves being furthermore such as any straight line parallel to the direction of base cuts out on successive curves equal intervals of distance the size of which varies, for such a straight line moving parallel to itself, from a minimum initial value in a continuous manner up to a maximum final value of l 'order of the width of the element counted parallel to said direction, according to a law of inverse proportionality as a function of the distance of said straight line from a reference straight line.
It has been observed that a spectrometry device fitted at the input and at the output of such an optical element with zones provides a spectrometric signal which is very close to the theoretically perfect signal or even identical to the latter, that is to say that is, like a single-slit spectrometer receiving a flow of monochromatic radiation, the signal has two rectilinear parts with a steep slope on either side of the maximum corresponding to the wavelength of the radiation, then then is practically merged with the abscissa axis, a spectrometry device provided with such optical elements being able, however, to present, for the same resolving power, a considerably higher luminosity, which can be several hundred times greater, than a slit spectrometer.
A spectrometer provided with optical elements according to the invention provides a spectrometric signal whose representative diagram does not exhibit maximums in its parts which are not adjacent to that which includes the maximum corresponding to the wavelength of monochromatic radiation, with certain embodiments of such elements, there is no maximum in said last part other than the main maximum.
A spectrometry apparatus provided with an optical element according to the invention allows an analysis of a radiation under conditions of sensitivity, accuracy and fineness not achieved hitherto. It makes it possible to distinguish the radiant energy of any wavelength, within the limits of use of the apparatus, from that of radiation of another wavelength, even if in the incident flux, this latter energy has a much greater value than the former.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the element which is the subject of the invention and of explanatory diagrams, and illustrates, also by way of example, uses of these embodiments:
Fig. 1 is a schematic view of a spectrometry apparatus using one of the embodiments.
Fig. 2 is a front view of a member shown in FIG. 1.
Figs. 3 and 4 are explanatory diagrams.
Fig. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3.
Fig. 6 is a schematic view of part of a first embodiment.
Fig. 7 is a schematic view of the other part of this embodiment.
Fig. 8 is an explanatory diagram.
Figs. 9 to 17 are schematic views of part of nine other embodiments respectively.
Fig. 18 illustrates the processing of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7.
Fig. 19 shows a strip resulting by lateral amputation of this embodiment.
Fig. 20 shows an embodiment comprising bands such as that shown in FIG. 19.
Fig. 21 shows an embodiment composed of several elements such as that shown in lafig. 11.
Figs. 22 and 23 are schematic views of two other embodiments, respectively.
Fig. 24 is a schematic view of the first embodiment comprising the parts shown in FIGS. 6 and 7.
Fig. 25 shows another embodiment composed of bands.
Fig. 26 shows a device constituted by juxtaposition of the two parts shown in FIGS.
6 and 7.
Fig. 27 shows a device suitable for use with that shown in FIG. 26.
Fig. 28 shows a variant of the device shown in FIG. 26.
Fig. 29 shows a variant of the device shown in FIG. 20.
Fig. 30 shows a variant of the device shown in FIG. 29.
Fig. 31 is a schematic view of another spectrometry apparatus.
Fig. 32 is a schematic view of a variant of the apparatus shown in FIG. 31.
Fig. 33 is a schematic view of another spectrometry apparatus.
Fig. 34 is a view of organs shown in lafig. 31.
Fig. 35 is a view of part of another embodiment.
Fig. 36 is a schematic view of another spectrometry apparatus.
Fig. 37 shows a path followed by light through the apparatus shown in FIG. 36.
Fig. 38 is a front view of a member comprising the apparatus shown in FIG. 36.
Fig. 39 is a schematic view of part of an embodiment shown in FIG. 36.
Fig. 40 is a schematic view of the other part of this embodiment.
Fig. 41 is a schematic view of a variant of the apparatus shown in FIG. 36.
Fig. 42 is a schematic view of another spectrometry apparatus.
Fig. 43 is a schematic view of part of an embodiment shown in FIG. 42, and whose parts have been separated from each other for better representation.
Fig. 44 is a schematic view of the other part of this embodiment.
Fig. 45 is a schematic view of another spectrometry apparatus.
Fig. 46 is a schematic view of an assembly suitable for use at the outlet of such a device.
Fig. 47 is a variant corresponding to FIG. 46.
Fig. 48 is a front view of a member shown in FIG. 47.
Fig. 49 is a diagram provided by a recorder mounted after one of the devices shown.
Fig. 50 is a diagram similar to that of FIG. 49 relating to another device.
Fig. 51 is a diagram similar to the previous two relating to another device, and
fig. 52 shows a drawing from which members can be formed constituting an embodiment.
Reference is made first to FIG. 1 which shows, by way of example, a general organization diagram of a spectrometry apparatus comprising a flat optical element with zones constituted by input and output members. The incident beam 20 which, for convenience, is shown as emanating from a source S, falls on a disc 21, mounted to rotate about an axis 22, and which is cut so as to present a number of branches. 23 (fig. 2) separated by intervals 24. The branches 23 are reflective and, during the rotation of the disc, the incident beam 20, successively, or else crosses the disc by an interval 24, to give a beam 25, or else is reflected by a tooth 23 to give a beam 26.
The beams 25 and 26 are reflected by concave mirrors, respectively 27 and 28, which direct them along beams, 29 and 30 respectively, towards an input member 31, sometimes referred to as G below.
The input member 31, the constitution of which will be specified later, comprises reflecting parts 32 facing the mirror 27 and transparent parts 33. The reflecting parts 32 supply from the beam 29 a multiplicity of brushes 34 which are reflected. , by a concave mirror 35, on a dispersive system P, constituted by a network, which provides therewith dispersed brushes 36 which, after a new reflection on the mirror 35, fall on the output member 37, sometimes called hereafter G ', comprising transparent parts 38 and non-transparent parts 39, and the constitution of which will be specified below. The brushes 40 having passed through the output member 38 are reflected by the concave mirror 41 on the receiver R.
The beam 30 passes through the transparent parts 33 of the inlet member 31, which thus provides brushes 42 which, after reflection on the mirror 35, fall on the dispersive system P, which provides therewith dispersed brushes 43, which, after new reflection on the mirror 35, fall on the output member 37. The brushes 44 which pass through the output member 37 are reflected on the mirror 41 and fall on the receiver R.
We will now specify the constitution of the input member in one embodiment, and therefore of the output member which is superimposed in coincidence with the image of the input member provided by the device. . The input member is formed by a flat support comprising zones belonging to two multiplicities differing from one another by the routing which they impose on the incident radiation flow: transparent zones, non-reflecting opaque zones, reflecting zones. The generation of the limit curves of the zones is advantageously carried out in the following way: one starts from a curve 300 (FIG. 3) or directing, whose ends are referenced 301 and 302 and from an arbitrarily chosen direction 303, or direction. base, not parallel to a tangent at a point of the curve 300 between the ends 301 and 302.
We draw a reference line 304 parallel to the direction 303 and from the various points of the curve 300, for example from point 305, we draw a straight line 306 parallel to the base direction 303 and on said line we carry, from one side of the curve 300 or on either side of said curve, a length d all the smaller as the distance from line 306 to reference line 304 is greater. By adopting a law of inverse proportionality, the length to be carried becomes extremely large for a line close to the reference line.
It becomes as small as it is necessary for a parallel located at a determined distance from the reference straight line by a suitable choice of the law meeting the above condition; or conversely, for a given law, there exists a parallel for which the length of the segments is as small as desired.
On the line 306, we obtain for example, in this way, the points 1, 2, 3, etc., to the right of the curve 300 and possibly the points 1 ', 2', 3 ', etc., to the left of curve 300. On line 307, closer to line 304 than line 306, we obtain points 1, 2, 3, etc., and on the portion of line 307 located to the left of curve 300 for l 'observer, points 1', 2 ', 3', etc., the length of the segments on line 307 being greater than the length of the segments on line 306.
The curves of separation of adjacent zones are obtained by joining points 1 of the different lines 306, 307, etc., points 2, points 3, etc., and on the other side of the curve 300, joining the points 1 'between them, 2' points, 3 'points, etc.
We thus obtain curves A1, A2, A3, etc., to the right of curve 300, and curves A't, A'2,
A'3, etc., to the left of said curve. The adjacent areas have different routing effects on a flow of radiation falling on them, which has been mentioned in the figure by putting hatching in the part limited for example by the curve 300 and the curve AI, leaving clear the area limited by curve AI and curve A2, by putting hatching in the area limited by curve A2 and curve A3, etc., and likewise on the other side of curve 300.
An input and output member is constructed from such a flat support and its outline is such that it encloses on the one hand a portion where successive curves are very close together in direction 303, and on the other hand a portion where two successive curves are very far apart in the same direction, in principle at least a hundred times farther apart than in said other portion.
The organ is designed in such a way that in the portion where they are closest, that is to say a minimum distance counted along the base direction, two successive curves are distant from each other by an amount inversely proportional to the resolving power of the device.
The apparatus comprising such members then has a resolving power as great as an apparatus with an entry slit and a single exit slit, the width of which is equal to said minimum distance. The outline of the organ may be a square outline or a rectangular outline, the sides of which are parallel and perpendicular to the base direction 303, or else an outline of another shape, as will be seen below.
In fig. 4, we have, by way of example, shown a certain number of these square or rectangular contours referenced respectively 308, 309, 310, 311, 312, the various contours having been materialized by lines of different natures, only a few curves having been represented.
In any case, the total of the areas of the zones of one multiplicity and the total of the areas of the zones of the other multiplicity limited by the curves thus obtained are equal, or the small inequality, if it exists, can be easily corrected. For this purpose, a complementary correction surface is provided, arranged in the direction 303, the area of which is equal to the difference of the totals, and which is of the same nature as that of the zones whose total of the areas is the smallest.
It is also possible, for the construction, to start from the reference line and mark on said line, on either side of the directing curve, equidistant points, for example from the minimum interval that one wishes to obtain between the curves. and then mark from the various other points of the directing curve, on straight lines parallel to the reference straight line, for each of them, equidistant points, the equidistance of said points varying according to a nonlinear law as a function of the distance from the line which carries them to the reference line and such that on the line passing through the other end of the directing curve, the distance between the points is considerably greater than the distance carried on the reference line, for example of the order of several hundred times.
One could also, instead of leaving, as according to FIG. 3, from a line distant from the reference line, starting from the reference line itself, on which we bear, on either side of the directing curve, relatively very large distances and then from the various other points of the directing curve, carry on each of the straight lines parallel to the reference line distances which vary as a function of the distance from the reference straight line so as to decrease in a non-linear manner and end at the other end of the line. device at the minimum distance required.
Reference is now made to FIG. 5. In this example, we have chosen as directing curve a curve 200 with hyperbolic shape and we have chosen as base direction an asymptotic direction of said curve 200 and the reference line Do is the asymptote to said curve parallel to the direction basic. To construct the curves which will be the limits of the zones of the first multiplicity and of the zones of the second multiplicity of an input or output device, we start from a point 201 of said curve and, on a line D1 parallel to said basic direction, represented by the arrow f, is carried equal segments whose ends are referenced II, 21, 3t, 41, etc.
We proceed in the same way starting from the various points of the curve 200: starting from the point 202, one thus defines, for example, on a line 1) "located on the same side as D1 with respect to Do, points 12, 23, 33, 43, etc.
The length of the segments carried on the various straight lines D1, D3, etc., is different and the variation of this length is nonlinear and decreasing as a function of the distances of each of the various straight lines D1, D3, etc., to the reference straight line. D0. We then join the points of the same index, that is to say li, 1-, 1 ,, etc., following a curve C1; points 21, 2, etc., following a curve C etc. The areas of the two multiplicities are limited by these curves and by edges parallel, respectively, to the direction of the lines and to a transverse direction.
Two adjacent zones have different routing effects on the brushes which fall on them, as symbolized in the figure by the fact that the zones are alternately hatched and not hatched. Optionally, a corrective surface 313 is provided to achieve the condition of equality of the total of the areas of the zones of the first multiplicity and of the total of the areas of the zones of the second multiplicity.
Reference is now made to FIGS. 6 and 7 relating to another input or output device. From a point 0, chosen as the center, come two perpendicular lines aa 'and bb'. One of the two straight lines, bb 'for example, is chosen as the base direction. From a point c, chosen as the extreme limit of the grid of the organ on the line a, we take on a line 10, parallel to bb ', a distance that we choose all the smaller as desires higher resolving power. (As a variant, the line na 'could be oblique with respect to the line bb'.) This leads to point dl. We draw from point dl an equilateral hyperbola branch B1 whose asymptotes are the lines a and b.
From point do of line 10, whose distance to dl is equal to that between d1 and c, we draw a branch of equilateral hyperbola B3 whose asymptotes are also a and b, etc., and, of the same In this way, we obtain the branches of hyperbolas B3, B. The zone Z1, between the branch Bl and the asymptotes a and b, is left transparent; the zone Z, between the hyperbola branches B1 and Bas is made reflective; the zone Z; 3, between the hyperbola branches B3 and B ,, is left transparent;
the zone ZA, between the hyperbola branches B, and Bo, is made reflective, etc., which is evoked by the hatching shown in the figure. We proceed in the same way for the part of the line 10 on the other side of point c, and we construct in the same way branches of hyperbolas B'1, B'q, B'3, etc., symmetrical with respect to on the right a branches B1, B3, B; 1, etc., and which have asymptotes a and b '.
The zone Z'1, between B'1 and the asymptotes a and b ', is made reflective; the zone Z'i, between the hyperbola branches B'l and B ', is left transparent; the zone Z '; ,, between the hyperbola branches Bffi and B'oS is made reflective, etc., which is again evoked by the hatching in the drawing.
We proceed in a similar way from point c 'of line a', symmetrical to point c with respect to point O on line 12 parallel to line 10, and we obtain the branches of hyperbolas C1, C3, Ç4, symmetrical branches
B'1, Bffi ,, 3 with respect to the point O, and the hyperbola branches C'1, C'-, C ',, etc., symmetrical with the branches B1, B3, B3, etc., with respect to the point O, branches of hyperbolas which determine, by their intersection with line 12, intervals equal to each other and to those determined on line 10 by its intersection with the branches of hyperbolas B1, Bw, B <, etc., B'1,
Bffi, B%, etc. The area W1, between the hyperbola branch C1 and the asymptotes a 'and b, is made reflective, etc. ; the area W'l, between the hyperbola branch C'1 and its asymptotes a ', b', is left transparent, etc. In this execution example, the hyperbola B1 C'1 can be considered as a directing curve, an asymptotic direction as the base direction, and the parallel asymptote as a reference line, the branches of equilateral hyperbolas cutting equal segments on any line has an asymptote.
The flat support of the input member is placed transversely to the incident flow, advantageously perpendicular or slightly inclined with respect to the optical axis. The input device is placed so that its geometric center is on or near the optical axis. I1 can be placed so that its basic direction is oriented in any way with respect to the direction of spread of the spectrum.
In the example of FIG. 6, this input member can, for example, be placed so that one of the axes of the hyperbola branches makes an angle which can reach 45o with the direction of spread of the spectrum and, in this case (angle of 45O), the outer contour of the organ will be, for example, a square, if the axes are perpendicular, of which cc 'will be a diagonal.
But better results are obtained if the input member is placed so that the base direction is parallel to the direction of spread spectrum. In the case of fig. 6, an asymptote is parallel to the spread spectrum direction, the outer contour of the input organ is, for example, a square, if the asymptotes are perpendicular, of which cc 'will be a median.
The output member is superimposed on the monochromatic image across the device of the input member, i.e. its curves limiting areas of different routing are superimposed on the monochromatic images across the device of the limit curves of the zones of the input member, the nature, from the point of view of routing, of the zones of the output member which may be different or similar to those of the zones of the input member with the images on which they are superimposed, the zones of the two multiplicities of the output member being of a different nature from the point of view of routing.
In the case of fig. 7, the outlet member G 'is also constituted in a manner analogous to the inlet member G of FIG. 6. However, the areas made reflective in the inlet member can, in the outlet member, be made opaque without being reflective. This is how zone z1 is transparent, zone z. is opaque, etc. ; area wj is opaque, area w is transparent, etc. ; zone z'l is opaque, zone z 'is transparent, etc. the area w '> is transparent, the area W'l is opaque, etc.
For example, a variant is provided according to which the input member remaining as described above, the output member is constructed so that the areas left transparent as shown in FIG. 6 are made opaque, the opaque areas becoming transparent.
It is understandable, moreover, that the mode of construction which has been explained above is not imperative and that other modes of construction appear to the technician in order to obtain a family of hyperbolas.
Physically, for the production of such input members, recourse may be had to the photographic reduction methods customary in the art from a large-scale drawing. We can, in this way, achieve intervals between two successive hyperbolas as narrow as necessary, of the order of a hundredth of a millimeter in the areas where they are closest.
A convenient way to achieve the output member is to photograph the input member in monochromatic light through the camera. In this way, we automatically have the correction of all the aberrations that may be introduced by the device and we have the certainty that the output member can be superimposed on the image of the input member provided by the device. apparatus. The photography is, of course, carried out so that the zones have the required quality of routing: opacity, transparency or reflection, as the case may be.
In use on a spectrometer, shown by way of example in fig. 1, an input member, for example that shown in FIG. 6, is placed with its center O on the optical axis of the device and its axis b, b ′ parallel to the base direction, advantageously directed in the direction of spreading the spectrum; (in the case of equilateral hyperbolas and because of the double symmetry, it could also be the axis a, a '); the corresponding output organ (fig. 7), which has been constructed to coincide with the mono-chromatic image of the input organ provided by the apparatus, is likewise placed so that its center O 'is on the 'optical axis of the apparatus and its axis b, b' directed in the direction of spreading the spectrum, or else the apparatus is set so that it is so.
In this example, the input member has its alternately transparent and reflecting zones and the corresponding output member has its alternately transparent and non-reflecting opaque zones.
To a determined position of the dispersive system P corresponds a wavelength, or adjustment wavelength, for which the image of the input member
G (or 31) is exactly superimposed on the output member G '(or 37), the image of the transparent zone Z1 being the same as the transparent zone z1 of the output member and the image of the reflecting zone Z2 being merged with the opaque zone z2 of the output member, etc.
Likewise, the image of the reflecting zone Z ′ of the input member is merged with the opaque zone z ′ 1 of the output member, etc. ; the image of the reflecting zone W1 of the input member is merged with the opaque zone w3 of the output member, and so on. ; the image of the transparent zone W'1 of the input member is merged with the transparent zone w'of the output member, and so on.
Fig. 8 shows in solid lines and with expansion of the abscissas, for clarity of the representation, the shape of a curve representative of the difference in the quantities of energy conveyed by the brushes 40 and 44 (fig. 1) when the source of radiation is a single wavelength source or, what comes to the same thing, emits flux over an infinitely narrow wavelength band, and when the position of the dispersive system is varied.
The maximum energy, represented by the ordinate of the point cc, is obtained for a position of the dispersive system in which the image of the input member G, or 31 (fig. 1), supplied by the apparatus is superimposed with the output member; the image of the zone Z1 (fig. 6) is superimposed on the zone zl (fig. 7), the image of the zone Z2 of the input member is superimposed on the zone z2 of the output member , etc.
For this position of the dispersive system, the explanation of the operation provided with reference to FIGS. 1 and 2 is understood as follows: all the radiant energy emanating from the source S and which falls (beam 30) on the transparent zones 33 of the input member, that is to say half of the total radiant energy received by the input member (due to the equality of the totals of the areas of the zones of the two multiplicities), passes through the output member through its transparent zones 38 and is thus applied (beam 40) to the receiver R, while the radiant energy falling on the reflecting surfaces 32 of the input member is channeled in its entirety to the opaque areas 39 of the output member, which coincide with the images of the reflecting areas of the input member, so that it does not pass through the output member and does not reach the receiver.
When the position of the dispersive system, in this case the P network, is varied from the position defined above, and which can be called the adjustment position, the image of the organ input no longer occurs in exact superposition with the output member. At the start, the image of the zone Z1, instead of coinciding with the zone z1 of the output member, covers only part of it and covers a part of an opaque zone, for example of the zone z2 of said output member, adjacent to zone zl and also to parts of zone z1 is superimposed a part of an image which is not that of zone Zl, but that of a reflecting zone adjacent to that here, for example of zone Z'1.
This offset images of the areas of the input organ relative to the areas of the output organ - with which they coincide for a scattering system at the set position for the tuning wavelength, as shown more high - becomes more accentuated as the dispersive system is moved further and further away from this out-of-adjustment position, the image of Z3 being able to go as far as reopening parts of z3, z and even , in some cases, no longer to form on the outlet member, but outside this member, beyond side 11 '(FIG. 7).
This shift may even become such that the image of side 13 forms on it ', the image of the input member then being entirely outside the output member, beyond side 11, . Similar shifts in the opposite direction are observed if the dispersive system is moved in the opposite direction from the set position.
While, in the adjustment position, the signal drawn from the receiver, which is the difference between the vehicular energies on the multiplicities of the brushes 40 and 44, corresponds to all the energy alone conveyed to the brushes 40, the energy conveyed to the brushes 44 then being zero, the difference in the energies conveyed by the brushes 40 and 44 (fig. 1) first decreases from said position for positions other than the adjustment position, moreover very rapidly, this reduction taking place according to a linear law as shown by the rectilinear portion a in the diagram of FIG. 8. For point ss, the difference is zero.
It then becomes negative, that is to say that the radiant energy transported on the brushes 44 is greater than that which is transported on the brushes 40, and this up to a minimum shown at y. Then, the rotation of the network P being continued, the difference increases progressively to resume a zero value at point 6, the diagram, in its part p y b having a sinusoidal shape. The difference continues to increase until the point (p, which is a maximum, from which it decreases again, and the difference quickly becomes zero, after a succession of variations, represented by the curve of sinusoidal shape but of amplitude rapidly decreasing shown in Fig. 8.
The abscissa of point b is twice that of point p and the abscissa of the points of the zero ordinate diagram are regularly distributed, all the points of the diagram rapidly tending to merge with the abscissa axis as shown. The behavior of the device is absolutely symmetrical if, from the setting position, the dispersive system is moved in the other direction.
In the case of organs according to fig. 6 and 7, the first secondary maximum is negative and of the order of 17 O / o of the maximum corresponding to the adjustment wavelength and the following maximum is positive and of the order of 12 o / o of the corresponding one at the tuning wavelength; the following negative maximum is of the order of 7 / e of the ordinate of the point
P, the following positive maximum of the order of 3 o / o of the said ordinate and the value of these successive maximums then becomes rapidly and practically zero and remains zero for all the other orientations of the dispersive system even further away from the length of adjustment wave.
The resolving power of the device can be considered to be inversely proportional to the distance between p (fig. 8), abscissa for which the signal is maximum, and ss, for which the signal takes the value zero for the first time. I1 is equal to that which would have a device with a single input slit of width equal to the smallest transmission interval counted parallel to the direction of spread of the spectrum, that is to say at the distance c-dl (fig. . 6).
The curve according to fig. 8, which can be supplied moreover directly by recording means controlled from the receiver, therefore represents the values of the difference in the energies transported on each of the two emerging beams for each position of the dispersive system, positions which can be characterized by the 'angle which this dispersive system has rotated from an original reference position to arrive at these positions. The values of these angles constitute the abscissas graduated in angular units of each of the ordinates of the curve.
If a monochromatic beam in another wavelength is treated in a manner analogous to that which has just been described above, it is for another angular position of the dispersive system, or another abscissa, that the image in this other wavelength of the input device will come to form in exact coincidence with the output device and that it will correspond to the principal maximum representing the energy transported by this second monochromatic flow and if this energy is equal to that which was transported by the previous flow of different wavelength, the recording curve of the difference in energies transported by the first and the second beam emerging from the device, for this second flow, will be identical to the first,
but will have undergone a translation along the x-axis equal to the difference of the x-coordinates in angular unit corresponding to the two positions of the dispersive system for which, in each of the two wavelengths, the image of the input device is formed in exact coincidence with the output device.
Such a second curve is shown in dotted lines in FIG. 8.
If the energy carried by the second monochromatic flux was greater or smaller than that carried by the first, the dotted curve in fig. 8 (representing the difference in the energies of the two emerging beams for this second flux) would keep the same position with respect to the first solid line curve, but the ordinates of this dotted curve would be multiplied by an increase or reduction coefficient in relation with the relative value of the energies transported by said flows.
It is easy to see that if we combine the two flows in the same beam entering the device, for each position of the dispersive system, that is to say on each abscissa in angular unit on the diagram, the difference in the energies transported by each of the two beams emerging from the apparatus will be represented by the algebraic sum of the corresponding ordinates of each of the two curves obtained for the monochromatic flows.
It then appears clearly that, so that there is no interaction of one curve on the other, that is to say so that the value of each principal maximum represents the energy transported on each of the two lengths of waves is not altered, it is necessary that these two wavelengths differ from each other by a quantity such that, unlike the angular abscissas for which these principal maxima take place, there corresponds a sufficient translation so that each absolute maximum is found in the area of the other curve where the secondary maxima are practically reduced to zero.
The minimum difference necessary to meet this condition is in fact very small; it is in fact equal to a very small number of times the elementary length pa, itself extremely small, since in inverse relation to the resolving power of the apparatus, which is very large, and it suffices that two lengths waves differ very little from each other so that the energy carried by one has no influence on the measurement of the energy carried by the other.
The minimum interval between two wavelengths compatible with the independence of the measurement of the energy transported by one vis-à-vis the energy transported by the other can be reduced to even lower values thanks to another arrangement explained below which relates, not to the actual arrangement of the input members (and consequently of the output members), that is to say not to the shape of the curves separating the alternating zones of different routing character constituting these organs, but on the outer contour of these organs or on the sharpness of the boundaries of the alternating zones of these organs.
We therefore seek to obtain an execution of the input member and the output member thanks to which the secondary maxima, represented by the ordinates of the points y, (p, etc., of the diagram of FIG. 8, are significantly reduced compared to those provided by an apparatus comprising an input member and a square contour output member as described so far.
In fig. 9 which shows the direction of spreading of the spectrum, there is schematically shown an input or output member 150 obtained from an input or output member as shown in FIGS. 6 and 7, which were amputated by cutting down the angles along the diagonals of the four squares defined and limited by the asymptotes, thus obtaining an input or output member with a diamond configuration, limited by the sides 151, 152, 153 and 154, and which can be a square if the starting member has a square outline.
In the inlet and outlet members, the outline of which is shown in FIG. 10, portions have been retained where the curves are very close together.
In the embodiment shown in FIG. 11, the contour of an input and output member is limited by a curve which starts from a point 160 very close to the intersection 161 of the asymptote 162 with the side 163 and which, having a shape similar to that of the Gaussian bell curve, is tangent to side 164 at the intersection 165 on this side with the other asymptote 166, the other parts 167, 168 and 169 of the contour being symmetrical with part 170, which we just to define, either compared to an asymptote, or compared to the other, or compared to their intersection.
In the embodiment shown in FIG. 13, the input and output members, which still derive from those shown in FIGS. 6 and 7, are obtained from these by angular amputations leading to an octagonal outline.
With the embodiments which have just been described, which have the same organization as that shown in FIGS. 6 and 7, but a different contour, smaller amplitudes are obtained for the secondary maxima and which, in each case, become negligible at a smaller distance from the abscissa of the principal maximum. To obtain the same resolving power as with a non-amputated organ, the hyperbola network must be tighter.
Fig. 49 is a reproduction of a recording provided by a spectrometric apparatus in which the input and output members are of the type shown in Figs. 6 and 7 (which is recalled by the schematic representation of such an organ or gnlle at the top right of the recording). The grid is a square 28mm square. Each gnlle contains 400 branches of hyperbolas. At the intersection with the sides of the square, the neighboring hyperbolas are 0.045 mm apart.
The recording shows a first secondary maximum which is approximately 13% of the primary maximum. The second secondary maximum is of the order of 6 O / o. The secondary maximums decrease progressively and, very quickly, the curve practically merges and remains coincident with the x-axis.
Fig. 50 shows a recording provided by such an apparatus, but in which the grids used are of the type shown in FIG. 10, that is to say result from the grid previously defined by angular truncations leaving portions of hyperbolas in the areas where they are tightest.
The length of the remaining segments is one sixth of that of the side of the square, that is to say approximately 4.5 mm. The main maximum is, of course, lower than that of the recording maximum according to FIG. 49. The first secondary maximum has a value of about 2.5 o / o of the principal maximum and the following secondary maximums have a still lower value, the recording being even more quickly confused with the x-axis than for the realization former.
From the point of view of resolving power, the apparatus providing the recording according to FIG. 49 gives the same results as a single slit apparatus with a slit width of 0.045 mm. Its brightness is 315 times higher than that of said single slit device.
The apparatus having provided the recording according to FIG. 50 gives the same resolving power point of view as a single slit apparatus whose width is 0.07 mm. Its brightness is 80 / o of that of the device comprising input and output members as shown in FIGS. 6 and 7.
Reference is now made to FIG. 51. The recording was obtained with an apparatus provided with organs of the type shown in FIG. 13, but in which the exit grille was an imperfect, slightly blurry photograph of the entrance grille. The recording shows hardly any secondary maximum. The recorded curve, after a very abrupt descent from the main maximum, quickly connects with the x-axis. The apparatus is thus practically perfect with regard to the desired result.
It is believed that this is due to the fact that the lack of sharpness, arising from the intentionally imperfect focus when photographing the input member to provide the output member, is most felt for narrow areas. than for wide areas and decreases the contribution of the former in the resulting signal. This effect is in addition to that of the reduction in the number of narrow areas obtained by the truncation of organs.
The latter measure can also be applied to other embodiments than that according to FIG. 13, in fact all the other embodiments provided, including that of FIGS. 6 and 7.
To obtain a similar result, one can use an implementation according to which, using input and output members with clear boundaries between the zones, the image of the input member superimposed on the control member. output is blurred by intentionally out of focus.
Fig. 12 shows an input or output member in which the boundary curves of the zones are branches of equilateral hyperbolas H1, H, etc., the half-asymptotes of which are A and B, the device being preferably used so that 'a demiasymptote is parallel to the base direction, made parallel to the direction of spread of the spectrum, shown schematically by the arrow f. The segments defined by the hyperbolas H1 and H2 on any straight line D parallel to the direction of spread of the spectrum are equal to each other and equal to the length of the segment defined by the intersection of the hyperbola H1 and the asymptote B with said straight line D. The edges of the organ are the half-asymptotes A and B and sides parallel to said half-asymptotes, advantageously so as to form a square.
The area bounded by the half-asymptotes A, B, the hyperbola H1 and the two other sides is, for example, a non-routing area. With this quadrant with hyperbolic patterns is then associated a corrective routing surface 203 whose area is equal to the difference between the surfaces of the non-routing zones and of the routing zones of the quadrant.
Fig. 14 schematically shows an input or output member comprising a first quadrant 204 with hyperbolic patterns as in the embodiment just described, to which is juxtaposed a quadrant 205, symmetrical with respect to the asymptote A, the zone 206 of this last quadrant, limited by said asymptote A and the half-asymptote
B ', belonging to a multiplicity different from that to which the zone 207 of the quadrant 204 limited by said half-asymptote A and the other half-asymptote B belongs, the device thus respecting the condition of equality of the areas of the zones of the two multiplicities without require corrective surface.
In the variant according to FIG. 15, the member comprises, contiguous, a quadrant 204 such as that forming part of the device shown in FIG. 12 and, on the other side of the half-asymptote B, a second quadrant 208 with a symmetrical arrangement of the limit curves of the zones, the zone 209 adjacent to the zone 207 of the quadrant 204 being, in the embodiment shown, a zone d 'routing.
Reference is now made to FIG. 16. In this embodiment, the half-asymptote B is not a limit of zones. From the hyperbola K1, considered as a directing curve, we have plotted on any straight line D, parallel to the base direction, a segment dl-d equal to the double of the segment el ,, - dl, do being the intersection of said line D with the half-asymptote B; then a c4-d3 segment equal to the dry2 segment, etc. ; the same is true of the other side, the dry 'segment being equal to the dl-d2 segment, the rdffi segment also being equal to the dl-d2 segment, etc.
In this embodiment, the various branches of equilateral hyperbolas, boundaries of the zones also cut out equal segments on straight lines perpendicular to the direction of spread of the spectrum, except for the segment between the branch of hyperbola closest to the asymptote parallel to the direction of the spread of the spectrum and said asymptote.
A corrective routing surface is provided for this embodiment.
Fig. 17 shows an embodiment derived from that shown in FIG. 12 by symmetry around the asymptote A-A '; the zone 210, limited by the asymptote A-A 'and the hyperbolas KlK'l, belongs to a first multiplicity; the symmetrical zone 210 ', limited by the hyperbola branches k, k', is a zone of the other multiplicity of the device; for this embodiment, no corrective surface is necessary.
We will now describe embodiments of input and output members by which are minimized the effects of maladjustment which can affect the apparatus, accidentally or permanently, and which cause that the image of the device. The input member, provided by the part of the device between the input member and the output member, is offset perpendicular to the direction of spread of the spectrum with respect to the output member. Such an embodiment will first be described for the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 and reproduced in fig. 18.
The influence of a misalignment of positioning is minimized by constructing an inlet or outlet member from, for example, that shown in FIG. 18 by amputation along lines 222 and 223, perpendicular to the direction of the spread of the spectrum and symmetrical with respect to the asymptote 219.
For lines 222 and 223, which are cut by two successive hyperbolas following segments, one of which is shown in gh, which are n times larger than the segments jl cut at the sides, or edges, 212 and 212 'by two successive hyperbolas, the sensitivity to this adjustment is reduced by n times. Such an inlet or outlet member is shown in FIG. 19, and its resolving power which depends on the length of the segment such as a, a, cut on the side 211 or 213 by two successive hyperbolas is the same as that of the input or output member shown in fig. . 18.
It is also possible to envisage an embodiment of an input or output member, the sensitivity of which with regard to a misalignment of the positioning is reduced, in a proportion which may be considerable, compared to that present at in this regard an input member or an output member as shown in FIG. 18, and which however has a square or substantially square shape, such a shape making it possible to use a greater part of the field of the apparatus than an elongated rectangular shape as according to FIG. 19, and consequently achieve greater brightness.
For this purpose, it is possible to juxtapose a certain number of bands perpendicular to the direction of spreading of the spectrum, resulting from the amputation, as defined above, of an input member or of an output member as according to fig. 18 or other embodiments above, means being provided to avoid the drawbacks of the presence, in an input member and / or an output member, of portions repeating identically by a movement in a direction parallel to the direction of spectrum spreading.
According to a preferred embodiment, a substantially square inlet or outlet member is obtained by juxtaposing, by their long sides, a certain number of bands such as band 230 limited by straight lines 222 and 223 and shown in FIG. 19, and by shifting the bands relative to each other in the direction perpendicular to the direction of spectrum spread.
Experience has shown that an offset of between five and ten times the length of the segments cut by successive hyperbolas on a long side of a band such as 230 allows a spectrometric analysis as satisfactory as with a device as according to fig. . 18, while being less sensitive to maladjustment.
In the embodiment shown in FIG. 20, the input or output member results from the juxtaposition, joined by three bands 230t, 2302, 2303, identical and offset in height. In an example given without limitation, the organ was a square with a side of 30 millimeters, the segments cut out by successive hyperbolas on an upper or lower marginal side of the bands had a length of five hundredths of a millimeter, the segments cut out on the vertical marginal sides 222 or 223 by successive equilateral hyperbolas had a length of fifteen hundredths of a millimeter; the height offset between two successive bands was seventy-five hundredths of a millimeter; it may have a higher value, of the order of 1.5 mm, or even more.
In the practical embodiments, additional amputations take place along the horizontals 232 and 233 passing through the horizontal sides, respectively the lowest and the highest, of the upper steps and of the lower steps, to obtain an input or output member at square or rectangular outline.
Reference is now made to FIG. 21. For this variant, we start with an input or output member as shown in FIG. 15. This organ is amputated along the straight lines 234 and 235 parallel to the asymptote B and symmetrical with respect to the latter, so as to delimit a central band 236. Three such bands 2361, 2362, 2363 are juxtaposed, and one The height shifts, as indicated above, amputations along the straight lines 237 and 238, parallel to the direction of the spread of the spectrum, which can also be made to obtain an organ with a rectangular outline.
Fig. 22 relates to another variant. In this embodiment, one starts from the same member as shown in FIG. 15 and the amputations take place along straight lines 239 and 240, perpendicular to the direction of the spread of the spectrum, medians between the common asymptote B and the sides 212 and 212 ', the central part 241 (fig. 22) thus formed being square.
Reference is now made to FIG. 23, relating to another variant. In this embodiment, one starts from a quadrant, for example quadrant 204, as shown in FIG. 15, and it is amputated by a straight line 242 perpendicular to the direction of spectrum spreading, distant from the asymptote B by a length such that it cuts out on the successive hyperbolas segments having a length which is a predetermined multiple of that of the segments which are cut by the successive hyperbolas on the side 212 '. The input or output member is completed by a corrective surface 243, having the same width, counted on the direction of the spread of the spectrum, as that of the input or output member itself and whose height gives the surface an area such that restores the equality of the areas of the two multiplicities of zones.
One can use other means to avoid the superposition in coincidence of constituent bands of an input or output member by a displacement parallel to the direction of spread of the spectrum, for example one can angularly shift the hyperbolas of a band with respect to the hyperbolas of another band. Such an embodiment is the subject of FIGS. 24 and 25. In fig. 24, there is again shown an input or output member as according to FIG. 18. On said member is first limited, by the straight lines 222 and 223 perpendicular to the direction of spreading of the spectrum, a band 230 similar to that used for the embodiments according to FIGS. 19 and 20.
On a second organ bearing the same hyperbolas as those shown in fig. 18, from the points r and s of intersection of the lines 222 and 223 with the asymptote 218, one leads a first pair of parallel lines 250, 251, slightly oblique with respect to the lines 222 and 223, and on a third organ , bearing the same drawing, one leads, from the points r and s, two other parallel lines 252 and 253, symmetrical to the lines 250 and 251 with respect to the lines 222 and 223 respectively. The lines 250 and 251 define a central strip 254 and the lines 252 and 253 define a central strip 255.
The input member is then constructed by joining to the central strip 230, on one side the strip 254, the side 251 being edge to edge with the side 223, and on the other side the strip 255, the side 252 being edge to edge a for the other half of the output device, 261, a zone superimposed with the image of an input zone is of a nature opposite to that of said input zone; transparent, for example, when the corresponding entry area is opaque and opaque when the entry area is transparent.
With a spectrometric apparatus equipped with an input device and an output device as we have just defined, a beam of incident radiation passing through the input device is divided into two partial beams each containing half of the energies, whatever their wavelength, conveyed on the incident beam; the partial beam which falls on the part 260 of the output device supplies at its output a multiplicity of brushes which transport all the energy transported by said first partial beam over the out-of-adjustment wavelength, that is to say the a quarter of the energy incident on said wavelength, and at most one-eighth of the energies incident on each of those wavelengths, other than the tuning wavelength, which emerge from the output device;
on the contrary, the multiplicity of brushes coming from part 261 of the device and coming from the second partial output beam contains no energy on the adjustment wavelength and contains only energies equal to those transported on the first multiplicity on each of said other wavelengths. The metric spectrum signal is obtained by comparing the two multiplicities of brushes originating respectively from part 260 and from part 261.
Such an arrangement is applicable whenever an input device comprises two identical parts which can be superimposed on one another by a displacement perpendicular to the direction of the spread of the spectrum and when the output device comprises two parts in coincidence. , each to each, with the images of the two parts of the input device provided by the apparatus for the adjustment wavelength, with, however, for one of the two parts of the output device only, an inversion of the nature or the role of the zones in relation to those of the image of the part of the input device with which it is superimposed.
In fig. 28, there is shown an input or output device similar to that of FIG. 26, but the constituent parts of which have been truncated at their angles along sides 244, 245, 246, 247 for one, and 244 ', 245', 246 'and 247' for the other, and this with a view to decrease the amplitude of the maximums
secondary as shown in fig. 8.
Such a provision can be applied to dif
various input or output devices referred to below
sus. For example, from the device shown on
fig. 16, we obtain, by truncations, the available
sitif whose outline is shown in fig. 29.
According to a variant, the truncations do not interest
that the angles of the whole device and we
then obtains a device whose outline is shown
in fig. 30.
It is also possible to obtain devices as we have just described them, but starting from an organ as shown in FIG. 17.
It is understood that, in the various figures, the number of curves for each of the organs or devices is considerably reduced compared to reality and that for the sake of clarity of the representation.
In order to cite an example of the density which can be given to the curves defining the alternating zones of different routing characters in the members with optical properties constituting an element, FIG. 52 represents a photographic reduction of about a third (so that it can be attached to the present description) of an example of an equilateral hyperbola network produced by a graphic process (but any other method would be suitable), and from which the realizations Organs with equilateral hyperbolas were produced by photo-graphical reduction and montage methods. It is in particular, from this large-scale network of equilateral hyperbolas that organs according to FIG. 6 and fig. 10 and 13, derived as described above, from FIG. 6.
It is with organs such as shown in figs. 6, 10 and 13, that the recordings as shown in fig. 49, 50 and 51.
The organ according to FIG. 6 was obtained by a reduction of about 1/50 from the large-scale network of equilateral hyperbolas.
It can also be indicated that for a rotation of 100 of the dispersive system, from 300 to 400, the adjustment wavelength changes from 30,000 to 37,520 angstroms. The recordings, part of which has been shown full-scale in Figs. 50 and 51, in fact have an extent of 60 meters, to which corresponds the wavelength scan mentioned above.
Reference is now made to FIG. 31, which is a variant of the apparatus shown in FIG. 1. In this embodiment, a mirror 50 projects the flux emanating from a source S onto an input member 51, formed in a manner analogous to what has been described for the member 31 (FIG. 1). , provided, however, that the areas which have been made reflective in the input member 31 are, for the member 51, non-transmission areas. The member 51 supplies, from the beam 52 falling on it, a multiplicity of brushes 53 which correspond to its transmission zones and these brushes are reflected by a concave mirror 54 on the dispersive system D formed by a network.
The scattered brushes 55 supplied by the network are projected by the mirror 54 onto an output member 56, which is coincident with the image for the adjustment wavelength of the input member 51 through the apparatus, and which is thus similar to the output member 37 of the embodiment according to FIG. 1, with the proviso that the opaque areas in the output member 37 are, for the output member 56, further made reflective. The output member 56 therefore distinguishes through brushes 57 and reflected brushes 58 which, after reflection on concave mirrors, respectively 59 and 60, fall on a cut-out rotating disc 21 similar to that shown in FIG. 2; the reflecting branches 23 of the disc 21 return the brushes 58 following the brushes 61 to a receiver R and the intervals 24 of said disc allow the brushes 57 to pass towards said receiver.
This embodiment has an operation similar to that which has been described with reference to FIGS. 1 and 2.
Reference is now made to FIG. 32, relating to an embodiment identical to the previous one, with the proviso that the brushes 57 fall permanently on one half r 'of a differential receiver R' and the brushes 58 fall on the other half r ' , of said receiver, the rotating disc 21 being deleted. The differential receiver R 'directly brings out the difference in the energies transported to the brushes 57 and 58 which fall on it.
In the variants of the devices according to fig. 31 and 32, the areas which, in the output member, are superimposed on the images of the transparent areas of the input member for the adjustment wavelength are, not transparent areas, as in the embodiments previously described, but reflecting areas, the non-transparent areas of the input member having, in this case, images with which coincide the transparent areas of the output member.
Reference is now made to FIGS. 33 to 35. In this embodiment, there are two grids 62a and 62b, one of which is complementary to the other, as shown schematically in FIG. 34. In grid 62a, area Z, is a transparent area and area Z is an opaque area, etc .; area W1 'is an opaque area and area W2 is a transparent area, etc. On the other hand, in the grid 62ù, the zone Z, u is an opaque zone and the zone Z20 is a transparent zone, etc. ; zone W, U is a transparent zone, zone W20 is an opaque zone, etc.
Appropriate means, shown schematically at 64, are suitable for making operational, with regard to the radiating flux emitted by the source S, alternately one and the other of the two grids, for example by successively forming an image of these grids at same place, as shown at 65. The brushes 66 and 67 passing through the two grids in alternating succession are, after reflection on a concave mirror 68, applied to the dispersive system P, which provides dispersed brushes 69 and 70, which are projected, again, by the mirror 68, on the outlet grid 71, which is superimposed, in the sense indicated above, on the image provided by the device of one or the other of the inlet grids 62a and 62b,
for example, the inlet tube 628. The outlet member thus comprises a transparent zone z1, to which is adjacent an opaque zone Z2, etc., an opaque zone wt, to which is adjacent a transparent zone w2, etc. The brushes 72 and 73 passing through the output member 71 in alternating succession fall on the receiver R. The operation of this device is similar to that of the devices described above.
Reference is now made to FIGS. 36 to 38, relating to another device. A disk 74 is placed opposite the source S (fig. 38), with radial cutouts, leaving equidistant branches 75, in odd number, reflecting, and mounted to rotate about an axis 76. On either side. of the disc 74 are placed grids of the type defined above, namely a grid 77a (Fig. 36) and a grid 77 (Fig. 37) complementary to one another. These grids are shown schematically in FIGS. 39 and 40.
The grid 77a (FIG. 39) comprises a reflecting zone Zla, an opaque non-reflecting or transparent zone zaa, etc., an opaque or transparent zone W1fZ, a reflecting zone W2, etc. ; an opaque or transparent zone Z'1 ', a reflective zone Z'2a, etc.
Complementarily, the grid 770 (FIG. 40) comprises a non-reflecting transparent or opaque zone Zlb, a reflecting zone Z, b, etc.,. a reflective Wlb area, a transparent or opaque W4b area, etc. ; a zone Z ', o reflecting, etc., a zone W', b reflecting, etc. Said beam 80, the grid 77a transmits reflected brushes 81 (fig. 36) which, after reflection on a concave mirror 82, are dispersed along brushes 83 by the dispersive system P, for example a network, said brushes 83 falling on the 'output member 84.
The latter coincides with the image, positive or negative, of organ 77 ", that is to say that, in one case, its reflective zones coincide with the images of the reflective zones of organ 77a, while, in the other case, they coincide with the images of the non-reflecting or transparent opaque zones of the member 77. The parts 89 of the brushes 85 which are reflected by the output member 84 fall on the receiver R.
When (fig. 37) during the rotation of the disc 74, the beam 79 supplied by the source S crosses the gap between two branches 75, it falls on the grid 77b, the reflecting parts of which provide brushes 86, which are reflected by a branch 75 of the disc 74 following the brushes 87 towards the mirror 82, then towards the dispersive system P which supplies therefrom dispersed brushes 88, which, after a new reflection on the mirror 82, fall on the output member 84 , whose reflective parts provide brushes 89 projected onto the receiver R.
Reference is now made to FIG. 41, which relates to a variant of the previous embodiment. In this variant, the operating parts of the output member 90, instead of being the reflecting parts, as in the previous embodiment, are the transparent parts. The brushes 91, 91 'passing through said output member 90 are projected onto the receiver R.
Reference is now made to FIG. 42. In this embodiment, an input member 92 of the type shown in FIG. 43. Said member comprises two parts 93 and 94 which are symmetrical in their contours and their curves limiting the zones, each of which may be of square or rectangular shape, as shown, and of which the facing edges 95 and 96 are adjacent or very little apart. 'from each other. The parts 93 and 94 are formed by the upper and lower halves of an input member of the type shown in FIG. 6, the area Z, of the upper part 93 being transparent and the area Z2 opaque, etc., the area W, of the lower half 94 being opaque and the area W2 transparent, etc.
These are the transparent zones of the input member which are operative, that is to say conveying and which supply from an input beam 97 brushes 98 which, after first reflection on a concave mirror 99, diffraction on the grating P constituting the dispersive system, and second reflection on said mirror 99, fall on the output member 101. The latter comprises two parts 102 and 103. The part 102 coincides with the image of the half 93 provided by the 'apparatus; its zone z1 (fig. 44) is an opaque zone, its zone z2 is a transparent zone, and so on. On the other hand, the part 103 of the output member 101 coincides with the complementary image of the half 94 of the input member 92, that is to say that the zone w is an opaque zone, the zone we is a transparent zone, etc.
Part of the dispersed brushes 104 passes through the upper half (in the figure) 102 of the output member which supplies brushes 105 therefrom, which are, after reflection on a concave mirror 106 and on a concave mirror 107, applied to the receiver R alternatively by passing through a branch disc 109, for example of the type shown in FIG. 2. From the other part of the brushes 104, the lower half 103 of the output member provides brushes 110 which, after reflection on an oblique plane mirror 111 and a concave mirror 111 ', are reflected by the branches 112 of the. organ 109 and are applied alternately to the receptor R.
Reference is now made to FIG. 45. In this embodiment, which can be applied to any of the devices which have been described so far, the input device 120 is constituted by an input member 121, similar to those defined herein. above, that is to say comprising, for example, transmission zones and non-transmission zones limited by hyperbolas, and the contour of said organ is a square, the sides of which are referenced 122-125. According to this embodiment, the input device further comprises, adjacent or close to the member 121, a window or opening 126, rectangular, with an area equal to a quarter of that of the square, for example thanks to the fact that the long sides 127 and 128 of the rectangle are equal to the side of the square while the short sides 129 and 130 are a quarter of the side of the square.
The output device 131 comprises an output member 132, which coincides with the monochromatic image, in a complementary or non-complementary manner, of the member 121 through the apparatus, as well as a window
133 which coincides with the image of window 130 through the apparatus. The spectrometric signal is obtained by comparing the luminous flux transmitted by the output member 132 and the luminous flux transmitted by the window 133.
In the case where the output member 132 comprises transparent parts and reflective parts, a signal can be obtained by comparing the flux passing through the window 133, either with the flux passing through the member 132, or with the flux reflected by said organ.
A spectrometry apparatus conforming to this embodiment, which is very simple to construct, is, all other things being equal, less luminous than that of other embodiments, although still considerably greater than that of known apparatus.
Reference is now made to FIG. 46, which relates to an operating mode of the flow selection provided by an output member G ', which receives the dispersed brushes 135, supplies them with through brushes 136 and reflected brushes 137.
Said brushes are, after reflection on mirrors 138 and 139, applied at all times respectively to sensors 140 and 141 whose electrical indications are applied to an electronic device 142, well known per se, which makes the difference.
In the embodiment according to FIGS. 47 and 48, there is interposed on the common part of the brushes 136 and 137, obtained as in the previous embodiment, a rotating disc of the type shown at 144, comprising transparent or empty parts 145 and reflecting parts 146. The brushes 137 pass through the disc 144 by an interval 145 and are applied to a receiver or sensor 147. The brushes 136 are applied to the sensor after reflection on a reflecting part 146. The sensor 147 therefore receives successively the energy conveyed on the brushes 137 and 1 energy conveyed through the brushes 136.
From the signal delivered by the sensor 147 is drawn, by appropriate known means, a signal equal to the difference of these two energies, for example by placing after the sensor an amplifier set to the substitution frequency of a part 146 to an interval 145.
A spectrometry apparatus such as those described above can meet the most diverse desiderata in practice. Its brightness, incomparably higher than that of a conventional device with single input slit and single output slit, which can be several hundred, and even a thousand times greater than that of the conventional device, allows to obtain superior performance. It is possible, compared with a slit apparatus, to increase in a considerable proportion one and / or the other of the characteristic qualities, namely the resolving power, and / or the precision, that is to say the signal to noise ratio, and / or scanning speed, without improving one of the qualities to the detriment of the others.
In any case, for any one of the embodiments referred to in FIGS. 9 to 13, as well as in figs. 20, 21, 25, 28, 29 and 30, it is possible to obtain the outline, either by material cutting of the input member and of the output member, or else by arranging an appropriate contour cover.
A cover may be placed in contact with the input member and a cover in contact with the output member.
Instead of having a cover in contact with the input member, a cover can be placed in any plane containing an image of the latter and its outline will be that of the image that would provide, of the suitable cover that would be placed in the plane of the input member, the part of the apparatus upstream of said plane. In the case where the apparatus comprises two input members and means for forming a common image of these input members, the cover can be arranged in the plane of the common image of the two input members.
Whatever the embodiment of the input member and of the output member of the element, the decrease in the secondary maxima of the curves of the type of those shown in FIG. 8, that is to say for example representative of the intensity of the signal supplied by the device illuminated by a monochromatic light when the position of the dispersive system is varied (scanning in wavelengths), is rapid and not limited , that is to say that the secondary maxima effectively tend towards zero, to reach this value and remain there, this property being advantageous for many practical applications and in fact making it possible to extend the field of use of the devices spectrometric in general.