DE3447697A1 - Monochromator mit telezentrischem, lichtstreuenden objektiv - Google Patents
Monochromator mit telezentrischem, lichtstreuenden objektivInfo
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Description
Ein telezentrisches lichtstreuendes Objektiv ist ein Objektiv, das mit einem holographischen Verfahren erzeugt wird,
indem ein einfallendes paralleles Strahlenbündel, welches von einem Objekt mit endlicher oder unendlicher Distanz
unter einem Winkel α ausgeht, in ein unter einem Winkel ß gebeugtes, paralleles Strahlenbündel umgewandelt wird,
wobei der Winkel zwischen den Bündeln im Scheitel des Objektives α - ß = 2 θ gleich mA = 2 XQÖ beträgt, wobei m
die Größe der Beugung und λ die Eintragungswellenlänge des Hologramms darstellen. Einer der Quellenpunkte C liegt
im Zentrum der Kurve 0' des Objektives und der andere D im
Unendlichen auf einer unter einem Winkels in Bezug auf die Normale des Objektivs geneigten Geraden. Dieser Winkel ist
gleich demjenigen, der von der Normalen zum Objektiv und der Mittellinie des Winkels 2 θ gebildet wird.
Der erfindungsgemäße Monochromator enthält eine Kombination eines telezentrischen lichtstreuenden Objektives mit verschiedenen
optischen Einrichtungen. Die letzeren sind TeIe-
skope, über die nachstehend eine Definition im Sinn der vorliegenden
Erfindung gegeben wird, und Kombinationen von oberhalb davon angeordneten Planspiegeln. Diese können
drehend angetrieben werden. Es ist auch möglich, daß sich nur ein einziger Spiegel dreht, während der andere fest
angeordnet ist.
Der Monochromator der vorliegenden Erfindung besitzt mindestens einen geraden Spalt und einen Kollimator.
Der Monochromator kann entweder mit einfallenden und gebeugten Bündeln variabler Ausrichtung im Raum arbeiten, oder
auch mit einfallenden und gebeugten Bündeln fester Anordnung im Raum. Bei einem solchen Monochromator sind verschiedene
Teleskope verwendbar.
Unter einem Teleskop gemäß der vorliegenden Erfindung versteht man verschiedene optische Mittel, d.h. Konkavspiegel,
Parabolspiegel, lichtbrechende Kollimator-Fernrohre, Cassegrain-Teleskope,
Wolter-Teleskope, die Ellipsenspiegel und Hyperbolspiegel vereinen, und Kombinationen der genannten
optischen Einrichtungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Monochromator ist das telezentrische. lichtstreuende Objektiv fest, wenn die einfallenden
und gebeugten Bündel in der Ausrichtung variabel sind.
Wenn die die Teleskope durchlaufenden einfallenden und
gebeugten Bündel im Raum fest ausgerichtet sind, wird das telezentrische lichtstreuende Objektiv in eine einfache
Translationsbewegung versetzt. Eine solche Translationsbewegung kann in zwei Richtungen erfolgen: in der Richtung
der Winkelhalbierenden zwischen den einfallenden und gebeugten Strahlen auf dem telezentrischen lichtstreuenden Objek-
tiv oder in Richtung des gebeugten oder einfallenden Bündels.
Es sind bereits im Stand der Technik Monochromatoren beschrieben
worden, die ebene Gitter verwenden, welche im parallelen Licht im Raum Objekt / Bild arbeiten.
Bei solchen Monochromatoren erfolgt die Variation der
Wellenlänge durch eine Drehung des Gitters. Jedoch haben diese Monochromatoren drei wesentliche Nachteile:
- Ihre Verwendung ist auf Wellenlängen über 160 nm
beschränkt, weil alle Elemente bei normalem Einfall arbeiten und eine Vielzahl von Reflektionen erforderlich
ist,
- das ebene Gitter führt Abweichungen ein, die nicht mehr ausgeglichen werden können;
- die Spalte der optischen Einrichtungen müssen gekrümmt sein, so daß sich notwendigerweise Bearbeitungsprobleme
ergeben.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der herkömmlichen Monochromatoren, denn
- der Spektralbereich ist viel breiter,
- der Spektralbereich ist viel breiter,
- die Aberrationen sind vernachlässigbar, ganz gleich, wie der Einfall erfolgt, und der Monochromator kann bei nahem
Einfall arbeiten;
- da die Aberrationen vernachlässigbar sind, hat der
Monochromator der Erfindung ein großes Auflösungsvermögen,
ist lichtstark und arbeitet mit geraden Spalten grosser Abmessungen.
Der Fachmann versteht sofort die Vorteile in der Praxis durch Verwendung von geraden Spalten anstelle von gekrümmten
in allen Bereichen, in denen die Erfindung eingesetzt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Monochromator mit telezentrischeni lichtstreuenden Objektiv, das mit einem
holographischen Verfahren bewirkt wird, bei welchem aus einem unter einem Winkel α einfallenden parallelen Strahlenbündel
ein unter einem Winkel ß gebeugtes paralleles Strahlenbündel wird, wobei der Winkel zwischen den genannten
Bündeln im Scheitel des Objektivs α- ß = 2 θ gleich ΐηλ = 2 λ cos θ ist, wobei m die Ordnung der Beugung und
λ die AufZeichnungswellenlänge des Hologramms darstellen, einer der Quellenpunkte C im Zentrum der Kurve 0' des Objektivs
und der andere D im Unendlichen in Bezug auf die Normale des Objektivs unter einem Winkel^geneigt angeordnet
ist, welcher gleich dem Winkel ist, der durch die Normale des Objektivs und die Wxnkelhalbierende des Winkels 2 θ gebildet
wird, in dem das unter einem Winkel ß in Bezug auf die Normale des telezentrischen, lichtstreuenden Objektivs gebeugte
parallele Bündel im Brennpunkt eines Teleskops fokussiert wird, das einen geraden Spalt aufweist, wobei die optische
Achse des Teleskops mit der Richtung des gebeugten Strahlenbündels zusammenfällt und der Spalt parallel zur Richtung
der Striche des telezentrischen, lichtstreuenden Objektivs verläuft.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Merkmale, die nachstehend getrennt oder in den technisch möglichen Kombinationen
aufgeführt werden.
- Das parallele einfallende Bündel geht aus von einem Teleskop mit einem in seinem Brennpunkt angeordneten. Spalt,
der durch eine Quelle aus endlicher Distanz beleuchtet wird, wobei der Spalt parallel zur Richtung der Striche
des telezentrischen lichtstreuenden Objektives verläuft;
copy"
- das Teleskop des parallelen, gebeugten Bündels und des parallelen, einfallenden Bündels ist z.B. ein Konkavspiegel,
ein außerachsiger Parabolspiegel, ein lichtbrechendes Kollimatorfernrohr, ein Spiegelteleskop;
- die Brennweite f des Teleskops, das das gebeugte Bündel
empfängt, hat den Wert -~ cos Θ, wobei R der Krümmungsradius
des telezentrischen lichtstreuenden Objektivs und 2 θ der Winkel zwischen dem einfallenden und gebeugten
Bündeln mit dem telezentrischen, lichtstreuenden Objektiv sind;
- das telezentrische, lichtstreuende Objektiv ist fixiert, und die Wellenlänge wird durch die symmetrische Drehung
von zwei Armen verursacht, welche die Teleskope in Bezug auf die Winkelhalbierende des Winkels zwischen den einfallenden
und gebeugten Bündeln tragen.
- Die Richtung des einfallenden,y vom Spalt ausgehenden Bündels
ist fest; das gleiche trifft für das gebeugte Bündel zu, das den Ausgangsspalt durchläuft, wobei das einfallende
Bündel zuerst von einem ebenen Drehspiegel M1 reflektiert
wird, der entsprechende Scheitelwinkel wird gleich θ + γ'1
gehalten, wobei *fi der Winkel ist, der durch das aus dem
Unendlichen kommende Bündel gebildet wird, und OX die Winkelhalbierende des Winkels 2 θ im Scheitel des telezentrischen,
lichtstreuenden Objektivs darstellt, der von dem telezentrischen, lichtstreuenden Objektiv durch die
unter einem Winkel α einfallenden und unter einem Winkel β
gebeugten Bündel gebildet wird, wobei das gebeugte Bündel von einem planen Drehspiegel M„ reflektiert wird, dessen
Scheitelwinkel gleich θ + vj'„ beträgt, wobei ?„ der Winkel
zwischen dem einfallenden und dem vom Teleskop reflektierten Bündel ist und das telezentrische,lichtstreuende
Objektiv in Richtung OX verschoben wird.
- Die Richtung des einfallenden Bündels wird durch Drehung eines Planspiegels fixiert gehalten, der das parallele
Bündel auf ein telezentrisches lichtstreuendes Objektiv
-geleitet, das eine Translationsbewegung in Richtung der
optischen Achse des Teleskops durchführt; - der Monochromator hat zwei in Serie montierte, telezentrische,
lichtstreuende Objektive, je nach ihrer jeweiligen Ausrichtung (Position der KrümmungsZentren in Bezug
auf die sich an den Scheitel anschliessende Gerade) erfolgen
Addition oder Subtraktion der Streuungen.
Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
Fig. 1A und 1B Prinzipdarstellungen des erfindungsgemäßen
Monochromators.
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Monochromators,
in dem ein telezentrisches lichtstreuendes Objektiv
und ein parabolischer Spiegel kombiniert sind, Fig. 3 einen Monochromator mit festem telezentrischen
Dispersionsobjektiv,
Fig. 4A einen Monochromator, bei dem die Richtung der
einfallenden und abgelenkten Bündel fest liegt und Fig. 4B einfache mechanische Mittel zur Realisierung des
Monochromators gemäß Fig. 4A.
Zunächst wird das Prinzipschema gemäß Figuren 1A und 1B
beschrieben.
Beide Figuren sind weitgehend gleich, sie unterscheiden sich jedoch dadurch, daß in.Fig.iA das einfallende parallele
Bündel von einem Objekt im Unendlichen ausgeht, während das einfallende parallele Bündel gemäß Fig. 1B von einem Objekt
mit endlichem Abstand stammt.
Copy
In den Fig. 1A und 1B ist ein telezentrisches lichtstreuendes
Objektiv ODT dargestellt. Dieses telezentrische lichtstreuende Objektiv ODT, welches das beugende Element
darstellt, besteht aus einem sphärisch geformten hole— graphischen Gitter mit ungleichmässiger Strichverteilung
und mit einem Krümmungsradius R. Wenn man ein Bündel 1 betrachtet, das, ausgehend von einer Quelle eines Objekts im
Unendlichen (Fig. 1A) oder von einem Teleskop T.., das
"in seinem Brennpunkt einen Spalt S besitzt, welcher durch eine Quelle aus endlicher Distanz (Fig. 1B) beleuchtet wird,
wobei der Spalt S parallel zur Richtung der Striche des telezentrischen, lichtstreuenden Objektivs ODT verläuft,
unter einem Winkel α einfällt, dann bildet das telezentrische lichtstreuende Objektiv ODT aus dem einfallenden parallelen
Bündel 1 ein unter dem Winkel ß gebeugtes paralleles Bündel Der Winkel zwischen den beiden Bündeln im Scheitel 0 des
Objektivs ODT ist gleich α- ß = 2 θ gleich mX = 2 λ cos Θ,
wobei m die Ordnung der Diffraktion und die Aufnahmewellenlänge des Hologramms darstellen. Einer der Quellenpunkte
C liegt im Krümmungsmittelpunkt des Objektivs ODT, und der andere Punkt D im Unendlichen unter einem Winkel ξ in
Bezug auf die Normale des Objektivs ODT, und dieser Winkel ist gleich demjenigen, der durch die Normale des telezentrischen,
lichtstreuenden Objektivs ODT und die Winkelhalbierende des Winkels 2 θ gebildet wird. Das unter einem Winkel ß in
Bezug auf die Normale des telezentrischen lichtstreuenden Objektivs ODT gebeugte parallele Bündel 2 wird im Brennpunkt
eines Teleskops T„ fokussiert, welches mit einem geraden Spalt S' versehen ist, wobei die optische Achse des
Teleskops T2 mit der Richtung des gebeugten Bündels 2 zusammenfällt
und der Spalt S1 parallel zur Richtung der Linien des lichtstreuenden telezentrischen Objektivs ODT verläuft.
Das lichtstreuende telezentrische Objektiv ODT wird aus einem holographischen, sphärischen Gitter gebildet, das
durch seinen Krümmungsradius R und den Winkel δ gekennzeichnet
ist. Seine Fokussierungsgleichung lautet wie folgt:
. 5 cos2 g + CQS2B _ (1 - tg 5 tg9 )2 + (1 + tg S tg9 )2 _ Q
r r1 r r'
wobei r und r1 jeweils den Objektabstand und den Bildabstand
angeben.
Dieses telezentrische lichtstreuende Objektiv ODT ist
stigmatisch, ganz gleich, welches die durch die Gleichung m λ= 2 λ cos θ und si R* = r11 = 0 (Objektiv und Bild im
Unendlichen) definierte Wellenlänge ist.
Die Teleskope T1 und T2 der Fig. 1A und 1B können in Form
eines Konkavspiegels,eines ausserachsigen Parabolspiegels, eines Spiegelteleskops und als diverse Kombinationen der
genannten optischen Einrichtungen gewählt werden, wobei diese in ihrem Brennpunkt einen Spalt S oder S' aufweisen.
Nach der Gleichung m λ= 2 λ cos θ muß man θ variieren, um
die Stigmatismus-Wellenlänge zu verändern.
Fig. 3 zeigt zwei Arme 3 und 4, die um dieselbe Achse
schwenkbar sind, die durch den Scheitel 0 des telezentrischen lichtstreuenden Objektivs ODT verläuft, das fest im Raum steht.
Auf jedem Arm 3,4 ist ein Teleskop T. bzw. T2 angeordnet,
das in Richtung des Scheitels 0, des telezentrischen lichtstreuenden
Objektivs ODT ausgerichtet ist. Beide Teleskope T1 und T2 haben in ihrem Brennpunkt einen Spalt S bzw. S1.
Die beiden Teleskope T1 und T2 entsprechen der oben in Zusammenhang
mit den Fig. 1A und 1B angegebenen Gleichung. Es
handelt sich also um ein Casse-grain Teleskop, ein Richt-
CQpy ~
Mb
fernrohr, einen Parabolspiegel, einen sphärischen Spie.gel, eine Kombination aus asphärischen Spiegeln(bei nahem
Einfall) oder irgendeine der verschiedenen Kombinationen aus diesen optischen Einrichtungen.
Bei einem solchen Monochromator erfolgt die Variation der Wellenlänge durch symmetrische Rotation der beiden Teleskope
T1 und T„ in Bezug auf die Winkelhalbierende des zwischen
den einfallenden und gebeugten Bündeln gebildeten Winkels. Die beiden Arme 3 und 4 werden z.B. auf Drehplatten mit
Drehwinkelkodierer zur Messung von θ oder Einrichtungen wie z.B. Winkelmesser montiert. Man kann auch einen Steigungsmesser
(Pentographen) vorsehen, der es gestattet, direkt cos θ durch das Maß der Verschiebung einer längs der Steuerungsachse verlaufenden Schraube zu messen.
Der erfasste Spektralbereich hängt also vom übertragungsverhalten
der Teleskope T1 und T_ und von θ ab.
Wenn man annimmt, 5° < θ <80°,
erhält man für die Ordnung m=+1: 0,972 < λμ < 0,169.
Man erhält also einen Monochromator mit breitem Spektralband, bei dem das telezentrische lichtstreuende Objektiv ODT fest
ist. Der Monochromator erlaubt industrielle Messungen und Kontrollen, welche bisher nicht möglich waren, weil der
erfaßbare Spektralbereich demjenigen der bekannten Monochromatoren
weit überlegen ist.
Aus Fig. 2 geht hervor, daß das einfallende Bündel 1, das aus dem Unendlichen unter einem Winkel α = δ + θ
eintrifft, zuerst durch das telezentrische, lichtstreuende Objektiv ODT im Scheitel 0 unter einem Winkel ß zum Unendlichen
gebeugt wird. Dann wird es im Brennpunkt eines Parabolspiegeis mit Scheitel Q (Brennweite f) mit außerachsiger
Wirkung fokussiert. In diesem Fall ist die einzige Restaberration
COPY
- yd- -
sphärischer Natur. Wenn OQ = f = ^- cos θ ist, mit anderen
Worten, wenn die Brennweite f des Teleskops 5, welches das gebeugte Bündel 2 empfängt, im vorliegenden Fall des
Parabolspiegels 5, wie oben angegeben, den Wert
TJ
f = ~2 cos θ hat, wobei R der Krümmungsradius des telezentrischen,
lichtstreuenden Objektivs ODT und 2 θ der Winkel
zwischen den einfallenden und gebeugten Bündeln mit dem telezentrischen lichtstreuenden Objektiv ODT ist, dann
erhält man einen aplanatischen Monochromator für ein ausgedehntes Feld, dessen Verzerrung unterdrückt wird. Dieser
Monochromator, gemäß Fig. 2, stellt eine spezielle Ausführungsform dar, bei der 2 = θ ist, wobei 2 der Winkel
.zwischen dem vom telezentrischen lichtstreuenden Objektiv
ODT ausgehenden gebeugten parallelen Bündel und der Normalen des Refokussierungsspiegels, d.h. des Parabolspiegels 5,
ist.
Man kann den Parabolspiegel 5 durch einen sphärischen Spiegel ersetzen. In diesem Fall ist der Winkel zwischen dem gebeugten
parallelen vom telezentrischen lichtstreuenden Objektiv ODT ausgehenden Bündel und der Normalen zum Refokussierungsspiegel
gleich Θ, und dann ist & gering und im wesentlichen
in der Größenordnung von 10° oder weniger.
Der Parabolspiegel 5 kann bei nahem Einfall durch eine Kombination aus
elliptischem und Hyperbolspiegel ersetzt werden. Die Variation der Wellenlänge
kann durch Verschiebung des Scheitels des ODT in Richtung OQ oder in Richtung OX erfolgen, wobei ein planer, nicht dargestellter Spiegel vor dem
ODT angeordnet ist und es ermöglicht, die Beobachtungsrichtung fest zu halten.
Nach Fig. 4A, 4B sind zwischen dem telezentrischen lichtstreuenden Objektiv
ODT und mindestens einem der Teleskope T1, T2 Spiegel M-, M~ angeordnet.
Es handelt sich um Planspiegel. Beide können in eine Drehbewegung versetzt werden, wie aus den Fig. 4A und 4B hervorgeht, oder der Spiegel
M2 kann fest und der Spiegel M^ drehend angetrieben sein.
Gem. Fig. 4A wird die Richtung des einfallenden Bündels ebenso wie
diejenige des gebeugten Bündels fixiert gehalten. Das einfallende Bündel wird zuerst durch einen planen Drehspiegel
M1 reflektiert, wobei der Winkel am entsprechenden Scheitel
gleich θ + T ? gehalten wird; hierbei ist ^f - der Winkel,
der durch das aus dem Unendlichen einfallende Bündel und OX, die Winkelhalbierende des Winkels 2 Θ. am Scheitel des
telezentrischen lichtstreuenden Objektivs ODT,gebildet wird. 2 θ ist der Winkel zwischen dem unter dem Winkel<?C
einfallenden Bündel und dem unter dem Winkel ß ausfallenden Bündel, bezogen auf das telezentrische lichtstreuende
Objektiv ODT. Das gebeugte Bündel 2 wird von einem drehbaren Planspiegel M2 reflektiert, dessen Scheitelwinkel
gleich θ + *f 1 gehalten wird, wobeif 2 der Winkel zwischen
dem einfallenden und dem vom Teleskop T2 reflektierten Bündel
ist und das telezentrischen, lichtstreuende Objektiv ODT dann durch eine Translation in Richtung OX verschoben
wird.
Die Ausführungsform gem. Fig. 4A stellt ein spezielles
Beispiel dar, bei dem die Eingangs- und Ausgangsbündel rechtwinklig zueinander verlaufen. Eine solche Ausführungsform
kann in der Praxis vorteilhaft eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich, die Eingangs- und Ausgangsbündel nicht
rechtwinklig verlaufen zu lassen, wobei die Einrichtung 5 entsprechend abzuändern ist.
Fig. 4B zeigt eine einfache mechanische Ausführungsform, um sowohl die Drehung der Planspiec.el M1 und M2 als auch
die Verschiebung des telezentrischen Objektivs ODT entlang der Achse OX der Fig. 4A zu erzielen. Das telezentrische
lichtstreuende Objektiv ODT ist auf einem Tisch T angeordnet, bei dem es sich um einen Drehtisch handelt, der eine Einstellung
der Ausrichtung des Objektivs ODT ermöglicht. Unter
. - vz -
dem telezentrischen, lichtstreuenden Objektiv ODT befindet sich ein Tisch T , der ein Verschiebetisch ist und die ent-
lang Achse OX erwünschte Verschiebung ermöglicht. T1 und T_
sind Teleskope, wie sie schon bei den anderen Figuren beschrieben wurden. Die beiden Planspiegel M1 und M2 sind an
Haltern U1 und U9 angebracht. Drei Rasträder R , R , R
gewährleisten die gleichzeitige Drehung der Spiegel M1 und
M0, die auf ihren jeweiligen Haltern U1 und U9 angeordnet
sind. Die Rasträder R1, R2 und R3 drehen sich in Richtung
der Pfeile und werden von einem Band oder einer ähnlichen passenden Einrichtung angetrieben. Das Maß der Wellenlänge
erhält man durch Messung der Verschiebung des Tisches T , die durch zwei gleiche, nicht dargestellte Arme gewährleistet
ist, welche sich um die Punkte 0 (Scheitel des telezentrisehen lichtstreuenden Objektivs ODT) und O1 drehen.
Wichtig ist, daß die Erfindung nicht das telezentrische lichtstreuende Objektiv zum Gegenstand hat, das die Anmelderin
bereits in ihrer Europäischen Patentanmeldung 0102272 vom 26. Juli 1983 beschrieb. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf einen Monochromator unter Verwendung eines solchen telezentrischen lichtstreuenden Objektivs
(oder von zwei in Serie angeordneten Aufbauten) in Verbindung mit Teleskopen, sowie auf die Kombination eines
solchen telezentrischen. lichtstreuenden Objektivs oder derartiger
Objektive mit Teleskopen unter Zwischenschaltung von Spiegeln zwischen dem oder den Teleskopen und diesem oder
diesen telezentrischen lichtstreuenden Objektiven.
Die Erfindung ist nicht auf eine spezielle Ausführungsform des telezentrischen, lichtstreuenden Objektivs beschränkt,
sondern sie richtet sich auf ein Verfahren, die sogenannte Holographie, und beschreibt deren Aufzeichnungsmerkmale, wodurch
es möglich ist, eine Verteilung von nicht gleichmässi-
COPY^
4b
gen, typischen Streifen zu erhalten. In der Ebene des ODT rührt diese Verteilung von Streifen von der Kreuzung
eines sphärischen Teiles (mit Zentrum O' und Radius R)
mit einem elliptischen Paraboloid her, das die gleichphasigen Flächen des Interferenzsystems darstellt, welches von
einem Punkt herrührt, der im KurvenZentrum liegt, und
von einem parallelen unter einem Winkel δ geneigten Bündel. Diese Streifenverteilung ist bekannt und kann auch durch
(mechanische und konische)Gravur realisiert werden. in diesem Fall ist die Anzahl von Strichen pro Millimeter
nicht auf den Wert begrenzt, den der Winkel δ in der Praxis annehmen kann.
Claims (8)
1. Monochromator mit einem holographisch erzeugten telezentrischen lichtstreuenden Objektivs (oDT),bei dem
aus einem parallelen unter einem Winkel α einfallenden Strahlenbündel (2) ein paralleles, unter einem Winkel ß
gebeugtes Bündel (2) erzeugt wird, wobei der Winkel zwischen den beiden Bündeln im Scheitel des Objektivs
α - ß = 2 θ gleich m λ= 2 λ beträgt, wobei m der Beugungswinkel und λ die Wellenlänge der Hologrammerzeugung
sind, wobei einer der Quellenpunkte C im Zentrum der Kurve 0' des Objektivs (ODT) und der andere
Punkt D im Unendlichen liegt und in Bezug auf die Normale des Objektivs (ODT) unter einem Winkel <$ geneigt
ist, welcher gleich dem von der Normalen zum Objektiv (ODT) und der Winkelhalbierenden des Winkels 2 Ö gebildeten
Winkel ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das in Bezug auf die Normale zum telezentrischen Objektiv
(ODT) unter einem Winkel ß gebeugte, parallele Strahlenbündel (2) im Brennpunkt eines Teleskops (T2) fokussiert wird, das
mit einem geraden Spalt (S1) versehen ist und daß die optische Achse des Teleskops (T2) mit der Richtung des
gebeugten Bündels (2) zusammenfällt und der Spalt (S') parallel zur Richtung der Striche des telezentrischen,
lichtstreuenden Objektivs (ODT) verläuft.
2. Monochromator gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das einfallende parallele Bündel (1) von einem Teleskop (T1)
mit einem in seinem Brennpunkt angeordneten Spalt (S) ausgeht, welcher von einer in endlicher Distanz befindlichen
Quelle beleuchtet wird, wobei der Spalt (S) parallel zur Richtung der Striche des telezentrischen,
copy
- >5 lichtstreuenden Objektivs (ODT) verläuft.
3. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskop (T1, T) des gebeugten parallelen Bündels (2)
und des einfallenden parallelen Bündels (1) ein Konkavspiegel, ein außerachsiger Parabolspiegel, ein lichtbrechendes
Kollimatorfernrohr oder ein Spiegelteleskop ist.
4. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite
f des Teleskops (T9),das das gebeugte Bündel (2)
aufnimmt, den Wert -^ cos θ hat, wobei R der Krümmungsradius
des telezentrischen, lichtstreuenden Objektivs (ODT) und 2 θ der Winkel zwischen den einfallenden und
gebeugten Bündeln (1,2) am telezentrischen, lichtstreuenden Objektiv sind.
5. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
telezentrische, lichtstreuende Objektiv (ODT) fixiert ist und daß die Variation der Wellenlänge durch symmetrische
Drehung von zwei Armen (3,4), die die Teleskope (Tw T„) tragen, in Bezug auf die Winkelhalbierende des
Winkels, der zwischen den einfallenden und gebeugten Bündeln (1,2) gebildet wird, bewirkt wird.
6. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Richtungen des einfallenden, von dem Spalt ausgehenden Bündels (1) und des gebeugten, den Austrittsspalt durchlaufenden
Bündels (2) fest sind, daß das einfallende Bündel (1) zuerst von einem drehbaren Planspiegel (M1) reflektiert
wird und der Winkel am entsprechenden Scheitel gleich
θ + f 1 ist, wobei ^1 der Winkel ist, unter dem das aus
dem Unendlichen kommende Bündel einfällt und OX die Winkelhalbierende des Winkels 2 θ im Scheitel des
telezentrischen lichtstreuenden Objektivs darstellen,
der durch das unter dem Winkel et einfallende und das unter einem Winkel ß von dem genannten telezentrischen
lichtstreuenden Objektiv (ODT) ausfallende Bündel gebildet wird, daß das ausfallende Bündel (2) von einem
drehbaren Planspiegel (M2) reflektiert wird, dessen
Scheitelwinkel gleich θ + ^f2 gehalten wird, wobei f~
der Winkel zwischen dem einfallenden und dem reflektierten Bündel des Teleskops (T2) ist, und daß das
telezentrische lichtstreuende Objektiv in Richtung OX
translatorisch verschiebbar ist.
7. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Richtung des einfallenden Bündels (1) durch Drehung eines Planspiegels (M.)fixiert bleibt, der das parallele
Bündel auf das telezentrische lichtstreuende Objektiv (ODT) leitet, welches eine Verschiebung in Richtung der
optischen Achse des Teleskops (T2) durchführt.
8. Monochromator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei in Serie aufgebaute telezentrische lichtstreuende Objektive vorhanden sind.
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE3447697A1 true DE3447697A1 (de) | 1985-07-11 |
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Family Applications (1)
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