DD141715A1 - Gitterantriebsvorrichtung - Google Patents

Description

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Titel: Gitterantriebsvorrioiitung

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken ,- λ und Wechseln von Beugungsgittern in Gitterspektralapparaten. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Die bisher bekannten technischen Lösungen sind durch die Verwendung eines Gitterwechselmechanismus gekennzeichnet, an den hinsichtlich der Positioniergenauigkeit und der Lagereproduktion der Beugungsgitter höchste Anforderungen gestellt werden. Beugungsgitter in Gitterspektralapparaten werden von einem oder mehreren Hebeln, entsprechend ihrer Teilarbeitsbereiche, angetrieben. Die Hebelbewegung wird durch Kurveηscheiben gesteuert, die linear zu ihrer Drehbewegung die Y/ellenzahlverstellung im Austrittsspalt des Monochromators bewirkt.

Bekannt ist auch die Verwendung eines Kosekansgetriebes zum Verschwenken und Wechseln der Beugungsgitter in C-itterspektralapparaten. Die Gitterhalterung mit den zu wechselnden Beugungsgittern wird über einen am Stell- ' glied anliegenden Hebel, entsprechend der Stellbewegung des Stellgliedes angetrieben. Zunächst für das erste Gitter entsprechend seinem Arbeitsbereich. Daran anschließend erfolgt durch Relativbewegung des Gitterhalters zum Hebel der Gitterwechsel für das nachfolgende Gitter, das Stellglied fährt zurück in die Anfangsst ellung des Arbeitsbe-

bereiOJb.es des folgenden Gitters. Jeder weitere Gitter-•weohsel erfolgt entsprechend.

Es existieren auch bereits Lösungen, bei denen die. Rückstellbewegung des Stellgliedes zwischen den Arbeitsbereichen der Beugungsgitter vermieden wird,, Um einen Gitt-er.weoh.sel vorzunehmen, ist jedoch eine Relativbev^e-

. gung des Gitterhalters zu den Hebeln der Gitter notwendig, dies bedarf- der räumlichen Trennung von Gitter- und Hebelebene*

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist eine wellenzahllineare Gitterantriebsvorrichtung, ohne einen speziellen Gitterwechselmechanismus, mit einem stetigen Zusammenhang zwischen Wellenzahl und Stellung des Stellgliedes.

Darlegung des Wesens der Erfindung:; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Gitterspektralapparaten mit großem Spektralbereich die verschiedenen Beugungsgitter in definierter Lage in den Strahlengang einzubringen und eine schnelle Abarbeitung des gesam— ten durch die Beugungsgitter repräsentierten Spektralbereiches zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Gitterverschwenk- und Gitterwechselvorrichtung, für mindestens zwei Beugungsgitter in Gitterspektralapparaten um eine zu den Gitterlinien parallele Schwenkachse, mittels eines für jev/eils eine Gitterordnung vorhandenen Ko skans winke 1--hebels, an dessen freiem Hebelarm .ein. durch einen Antrieb-• in zwei Richtungen entlang einer Geraden senkrecht zur Schwenkachse geradlinig bewegtes erstes Stellglied angreift, dadurch gelöst, daß die Hebel mit dem Gitterträger fest verbunden sind und ein zweites Stellglied mit dem ersten starr verbunden ist. Das zweite Stellglied ist diametral zum Gitterträger entlang der Geraden senkrecht zur Schwenkachse' angebracht. Jeweils nur eines der Stellglie-,

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der steht mit einem Kosekanswinkelhebel in kraftschlüssiger Verbindungο

Beugungsgitter als Dispersionsmittel in Gitterspektralapparaten reflektieren den größten Energieanteil einer auf ein Beugungsgitter einfallenden Strahlung, wenn die Wellenlänge der Strahlung im Größenordniingsbereich der Gitterkonstanten des Beugungsgitters liegt. Als An-•wendungs-· oder Blaze-Bereich eines Beugungsgitters wird derjenige Wellenlängenbereich bezeichnet, in dem die reflektierte Energie = 40 % der Energie des Blaze-Maximums beträgt. Ein Beugungsgitter .ist deshalb nur in einem begrenzten Wellenlängenbereich anwendbar. Bei der Untersu- '\ chung großer Spektralbereiche mittels Gitterspektralapparat müssen zur Auswertung des Spektrums ähnliche Energie-Verhältnisse vorhanden sein. Es ist deshalb notwendig, mehrere Beugungsgitter mit aufeinanderfolgenden Blaze-Bereichen einzusetzen« Der erfindungsgemäße v/ellenzahllineare Gitterantrieb mit Kosekansgetriebe für Beugungsgitter mit aufeinanderfolgenden Blaze-Bereichen.verzichtet auf einen speziellen Gitterwechselmechanismus. Fest mit einem Gitterhalter verbunden ist für jedes Gitter ein Hebel. Ein Gitter wird, in zwei Ordnungen verwendet, für dieses Gitter sind zwei Hebel am Gitterhalter angebracht, d«h, jedem Teilarbeitsbereich dieses Gitters ist ein Hebei zugeordnet.

Die Farm des Gitterhalters und die am Gitterhalter angebrachten justierbaren Hebel stellen einen wellenzahllinearen Gitterantrieb in Kosekansform dar. Eine zu den Gitterlinien parallele Schwenkachse ist mit dem Gitterhalter fest verbunden.

Dabei liegt der mit einem Gitter bzw. mit einer Gitterordnung korrespondierende Hebel, durch ein auf die Schwenkachse wirkendes Rückstellmoment an einem Stellglied an. Wird der Arbeitsbereich eines Gitters verschwenkt,

2>5 wechselt beim übergang auf den Folgebereich auch der am Stellglied anliegende Hebel. Ist der nachfolgende Hebel

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am Stellglied zur Anlage gekommen, hat auch das dazugehörige Gitter die Anfangsstellung seines Arbeitsbereiches eingenommen. Der Antrieb der zwei Teilarbeitsbereiche des ersten Gitters erfolgt beim Hinv/ärtsgang der bei den starr miteinander verbundenen Stellglieder, der der letzten beiden Gitter beim !Rückwärtsgang der Stellglieder· Nach Abarbeitung des gesamten Spektralbereiches der Beugungsgitter ist der Arbeitsbereichsanfang des ersten Beugungsgitters wieder erreicht» .

Aus führ.ungs b e ispi el:

Die Erfindung soll anhand, der Zeichnung näher erläutert werden« Die Figur zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Eosekansgltterantriebes« Eine Schwenkachse 1 ist mit einem Trägerteil 2, auf d,em die drei Gitter G-j, G2 und G3 und die Hebel H^, H2_? H-j und Ht befestigt sind, fest verbunden. Die Lage der Gitter G^, G₂ und G3 und die der Hebel H-JjH₂, H3 und H^ zueinander ist konstruktiv festgelegt ,und.justierbar» Die Stellglieder R^ und R₂ sind auf einem Wagen 3 befestigt, dessen Führung 4 dafür sorgt, daß die Bewagungsrichtung der Stellglieder senkrecht zur Schwenkachse erfolgt ο Die Drehbewegung ψ (ν) der Spindel 5 wird durch die Gewindemutter 6 in eine Stellbewegung S (V") umgeformt. Diese Stellbewegurtg S(NO wird zwangsfrei auf den Wagen 3 und damit auf die Stellglieder R-j und R₂ übertragen.

Das; Gitter G-j befindet sich im Strahlengang des einfallenden Lichtes 7_} es ist für zwei Arbeitsbereiche ("V-j-j bis V-J₂). und (V₂-J bis V₂₂) mit V^₂ - ^V21 ^{in 2e uni3}· ^" ^Ord-~ nung zur Abtastung des Spektrums des einfallenden Lichtes anzuwenden. Verschwenkt v/ird das Gitter im Arbeitsbereich 2. Ordnung über den am Stellglied R^ anliegenden Hebel H^₀ Ist der Arbeitsbereich 2, Ordnung des Gitters G-j abgearbeitet, wird die Drehbewegung ψ(V) der Gewindespindel 5 unterbrochen« Das Zugmittel 8 an der Schwenkachse 1 wechseit seine Drehrichtung und H2 kommt an R^ zur Anlage.

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Dabei-ist' der. Arbeitsbereich. 1. Ordnung des Gitters G^ in den Strahlengang des einfallenden Lichtes 7 eingeschwenkt. Erfolgt eine weitere Drehbewegung ψ(V-) der Gewindespindel 5, so werden die Stellglieder R-j und R2 linear bewegt und der Arbeitsbereich. 1. Ordnung des Gitters G-J wird verschwenkt· Ein Drehrichtungswechsel, durch das Zugmittel 8 auf die Schwenkachse A,'bewirkt.die Anlage des Hebels Ho am Stellglied R2. Der Arbeitsbereich des Gitters G₂ wi^d i^m Strahlengang des einfallenden Lichtes dadurch verschwenkt, daß sich die Drehbewegung<f (v) der Gewindespindel 5 umkehrt. In analoger Art und Weise erfolgt durch einen-Drehrichtungswechsel des Zugmittels 8 auf die Schwenkachse 1 die Anlage des Hebels H4 am Stellglied R₂, der mit dem Einschwenken des Gitters G-j verbunden ist.

Nach Verschwenken des Gitters.G3 kommt der Hebel H^ des

Arbeitsbereiches 2. Ordnung des Gijbters G> wieder am Stellglied R^ durch einen weiteren Drehrichtungswechsel des Zugmittels 8 auf die Schwenkachse 1 zur Anlage. Damit ist der Ausgangszustand erreicht.

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Claims (1)

1. Erfindungsanspruch. .

   Gitterantriebsvorrichtung zum -Verschwenken und Wechseln von mindestens zwei Beugungsgittern in Gitterspektral— apparaten um eine zu den Gitterlinien parallele Achse, mittels eines für .jeweils eine Gitterordnung vorhandenen Kosekanswinkelhebels, an dessen freiem Hebelarm ein durch einen Antrieb in zwei Richtungen entlang einer Geraden senkrecht zur Schwenkachse geradlinig bewegtes erstes Stellglied angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die · Hebel mit dem Gitterträger fest verbunden, sind,' daß ein zweites Stellglied mit dem ersten Stellglied starr verbunden ist, daß das. zweite Stellglied diametral zum Gitterträger entlang der Geraden senkrecht zur Schwenkachse angebracht ist, und daß jeweils nur ein Stellglied mit einem Kosekans-V/inkelhebel in kraft Schluss ig er Verbindung steht.

   Hierzu// Seite Zeichnung

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