DE618527C

DE618527C - Monochromator

Info

Publication number: DE618527C
Application number: DEZ20156D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1932-05-03
Filing date: 1932-05-03
Publication date: 1935-09-10

Description

Monochromator Die Erfindung betrifft einen Monochromator mit zwei Kollimatofen, die, um beim Einstellen des Prismensystems des Monochromators in zwei Lagen, die zwei Farben des Spektrums von verschiedener Wellenlänge entsprechen, selbsttätig die streng richtige, zugehörende Einstellung zu erfahren, mit diesem Prismensystem so gekuppelt sind, daß ein Verdrehen desselben eine Einstellung des. gegenseitigen Abstandes des Linsensystems und des Spaltes jedes Kollimators zur Folge hat.Monochromator The invention relates to a monochromator with two Collimate oven, which to help when adjusting the prism system of the monochromator in two Layers corresponding to two colors of the spectrum of different wavelengths, to independently experience the strictly correct, associated setting with this Prism system are coupled so that a rotation of the same an adjustment of the. mutual distance of the lens system and the gap of each collimator to Consequence.

Nach der Erfindung erhält man eine den bisher bekannten -Kupplungen dieser Art bezüglich ihrer Einfachheit überlegene Kupplung, die auch für die zwischen jenen beiden Farben liegenden Farben die Kollimatoreinstellung mit ausreichender Genauigkeit liefert, wenn der Träger des Prismensystems und ein denverschiebbarenTeil eines derbeidenKollimatoren antreibendes, verschiebbares Glied durch einen Arm gelenkig miteinander verbunden werden, dessen Gelenkachse an dein Träger des Prismensystems zur Drehachse dieses Trägers exzentrisch ist.According to the invention, one of the previously known couplings is obtained This type of coupling is superior in terms of its simplicity and is also suitable for the between the collimator setting is sufficient for those two colors Accuracy is provided when the support of the prism system and a displaceable part one of the two collimators driving the slidable member articulated by an arm are connected to each other, the joint axis of which is attached to the support of the prism system is eccentric to the axis of rotation of this carrier.

Die von der Drehung des Prismensystems abhängige Kollimatoreneinstellung wird für sämtliche Farben, die zwischen den beiden Farben liegen, für die sie streng richtig ist, am genauesten, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die Gelenkachse des Armes an dem verschiebbaren Glied bei Verschiebungen des Gliedes in einer Ebene wandert, die die Drehachse des Trägers des Prismensystems enthält. Zweckmäßig wird die Anordnung so getroffen, daß diese Ebene der Achse des betreffenden Kollimators parallel ist.The collimator setting dependent on the rotation of the prism system becomes for all colors that lie between the two colors for which they are strict is correct, most precisely when the arrangement is made in such a way that the joint axis of the arm on the displaceable member when the member is displaced in a plane migrates, which contains the axis of rotation of the carrier of the prism system. Will be expedient the arrangement is made so that this plane is the axis of the collimator in question is parallel.

Im einfachsten Falle ist dieses verschiebbare Glied der vorschiebbare Teil des betreffenden Kollimators selbst. Dieser einfachste Fall hat den Nachteil, daß entweder der Arm sehr lang wird oder der Abstand der Gelenkachse des Armes an dem Träger des Prismensystems von der Drehachse des Trägers sehr groß wird. Eine gedrängte Bauart der Kupplung erhält man, wenn das verschiebbare Glied und der zugehörende verschiebbare Kollimatorteil als zwei verschiedene Konstruktionsteile ausgebildet und so miteinander gekuppelt werden, .daß eine Verschiebung des Gliedes eine Verschiebung des Kollimatorteiles zur Folge hat, die n-mal so groß ist wie die Verschiebung des Gliedes, wobei n eine Konstante ist, die einen Wert größer als r hat. Diese gedrängte Konstruktion beruht auf" einer diesem Wert n entsprechenden Verkleinerung des durch die beiden Gelenkachsen des Armes und die Drehachse des Trägers des Prismensystems bestimmten Dreiecks.In the simplest case, this slidable link is the one that can be pushed forward Part of the relevant collimator itself. This simplest case has the disadvantage that either the arm becomes very long or the distance between the joint axis of the arm the carrier of the prism system is very large from the axis of rotation of the carrier. One The compact design of the coupling is obtained when the movable member and the associated Slidable collimator part designed as two different structural parts and are so coupled with each other that a displacement of the link is a displacement of the collimator part, which is n times as large as the displacement of the Term, where n is a constant that has a value greater than r. This crowded Construction is based on "a reduction of the through corresponding to this value n the two joint axes of the arm and the axis of rotation of the support of the prism system certain triangle.

Zweckmäßig ist es, eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung in bekannter Weise mit einer zweiten Vorrichtung der gleichen Art zu einem sogenannten Doppelmonochromator zu vereinigen.It is useful to have a device designed according to the invention in a known manner with a second device of the same type to a so-called Unite double monochromator.

In .der Zeichnung veranschaulichen Abb. r und 2 zwei Ausführungsbeispiele eines- gemäß der Erfindung ausgebildeten Monochromators je in einer schematischen Grundrißansicht, wobei in Abb._2. der Einfachheit halber der eine Kollimator- weggelassen ist.In the drawing, FIGS. R and 2 illustrate two exemplary embodiments a monochromator designed according to the invention each in one schematic plan view, where in Fig._2. the one for the sake of simplicity Collimator is omitted.

Der Monochromator nach Abb. i enthält zwei mit ihren Achsen rechtwinklig zueinander angeordnete Kollimatoren, deren einer eine Linse :i und einen durch zwei Backen 2 erzeugten Spalt 3 und deren anderer eine Linse 4 und einen durch zwei Backen 5 erzeugten Spalt 6 aufweist. Die Linsen i und 4 sitzen je in einem Rohr 7 bzw. B. Zwischen den beiden Linsen i und 4 ist ein Prisma 9 von konstanterAblenkung um 9o° angeordnet, das- die Achsen des Kollimators i, 3 durch Brechung und Spiegelung in die Achse des Kollimators 4, 6 überführt. Die Linsen i und 4 und das Prisma 9 sind von gleichem Material. Das Prisma 9 ist durch Zusammenfügen von zwei rechtwinkligen 6o°-Prismen und einem rechtwinkligen 45°-Prisma entstanden zu denken (s. die strichpunktierten- Linien). Es ruht auf einem um eine Achse X-X drehbar gelagerten Träger io, mit dem mittels dreier Bolzen ii ein ringförmiger Körper 12 verschraubt ist. Das Rohr 7 greift mittels eines Mutterstückes 13 in eine der Achse des Kollimators 1, 3 parallele Gewindespindel 14 ein und ist zur Sicherung gegen Verdrehungen längs einer der Spindel 14 parallelen Welle 15 geführt. Das Rohr 8 greift mittels eines Mutterstückes 16 in eine der Achse des Kollimators 4, 6 parallele Gewindespindel 17 ein und ist zur Sicherung gegen Verdrehungen längs einer dieser Spindel. 17 parallelen Welle 18 geführt. Die Spindel 14 kann durch ein Handrad i9 angetrieben werden. Die Spindeln 14. und 17 sind durch ein Kegelräderpaar 2o derart miteinander gekuppelt, daß die Rohre 7 und 8 bei einer Verdrehung des Handrades i9 stets gleich große Verstellungen gegenüber dem zugehörenden Spalt 3 bzw. 6 erfahren. Das Rohr 7 und der an dem Träger io des Prismas q befestigte ringförmige Körper 12 sind durch einen Arm 21 miteinander gekuppelt, der einerseits an einem winkelförn-iigen -Ansatzstück 22 des Rohres 7 um eine-Achse Y-Y und anderseits an einem Ansatzstück 23 des ringförmigen Körpers 12 um eine Achse Z-Z drehbar ist.The monochromator according to Fig. I contains two collimators arranged with their axes at right angles to one another, one of which has a lens: i and a slit 3 created by two jaws 2 and the other has a lens 4 and a slit 6 created by two jaws 5. The lenses i and 4 are each seated in a tube 7 and B. Between the two lenses i and 4 there is a prism 9 with constant deflection by 90 °, the axes of the collimator i, 3 by refraction and reflection in the axis of the Collimator 4, 6 transferred. The lenses i and 4 and the prism 9 are made of the same material. The prism 9 was created by joining two right-angled 60 ° prisms and a right-angled 45 ° prism (see the dash-dotted lines). It rests on a carrier io which is rotatably mounted about an axis XX and to which an annular body 12 is screwed by means of three bolts ii. The tube 7 engages by means of a nut piece 13 in a threaded spindle 14 parallel to the axis of the collimator 1, 3 and is guided along a shaft 15 parallel to the spindle 14 to prevent rotation. The tube 8 engages by means of a nut piece 16 in a threaded spindle 17 parallel to the axis of the collimator 4, 6 and is to secure against rotation along one of these spindles. 1 7 parallel shaft 18 out. The spindle 14 can be driven by a hand wheel i9. The spindles 14 and 17 are coupled to one another by a pair of bevel gears 2o in such a way that the tubes 7 and 8 always experience equal adjustments with respect to the associated gap 3 and 6 when the hand wheel 19 is rotated. The tube 7 and the ring-shaped body 12 attached to the support io of the prism q are coupled to one another by an arm 21, which is attached to an angular attachment piece 22 of the tube 7 about an axis YY and on the other side to an attachment piece 23 of the ring-shaped Body 12 is rotatable about an axis ZZ.

Beim Verschieben des Rohres 7 mittels des Handrades i9 in der Richtung der Achse des Kollimators i, 3 erfährt das Rohr 8 eine gleich große Verschiebung in der Richtung der Achse des Kollimators 4, 6. Die Gelenkachse Y-Y erfährt eine Verschiebung in der Richtung der Achse des Kollimators i, 3 und die Gelenkachse Z-Z mit dem Träger 1o, 12 .des Prismas 9 eine Drehung um die Achse X-X, die bei geeigneter Wahl dir Abmessungen der verschiedenen Konstruktionsglieder denjenigen Wert hat, der für eine größere Anzahl von Farben des Spektrums von verschiedener Wellenlänge zu den Verschiebungen der Linsen i und 4 ,gehört.When moving the tube 7 by means of the handwheel i9 in the direction the axis of the collimator i, 3, the tube 8 experiences an equal displacement in the direction of the axis of the collimator 4, 6. The hinge axis Y-Y experiences a Displacement in the direction of the axis of the collimator i, 3 and the hinge axis Z-Z with the carrier 1o, 12 .des prism 9 a rotation about the axis X-X, which at suitable choice of the dimensions of the various structural members Has value that is different for a greater number of colors of the spectrum Wavelength to the shifts of the lenses i and 4, belongs.

Der Monochromator nach Abb. 2 (bei dein der Einfachheit halber der Kollifnator 4, 6 weggelassen ist) unterscheidet sich von dem nach Abb. i nur durch die Kupplung zwischen dem ringförmigen Körper 12 und dem Rohr 7. Ein Schieber 24 greift mittels Gewindes in eine Gewin@lespinde125 ein, die ebenso wie eine Welle 26, längs der der Schieber 24 geführt ist, um gegen Verdrehungen gesichert zu sein, der Achse des Kollimators i, 3 parallel ist. Die Spindel 2,5 ist mit der Spindel 14 mittels eines Zahnräderpaares 27 so gekuppelt, daß beim Verdrehen der Spindel 25 mittels des Handrades i g die Spindel 14 eine Verdrehung erfährt, die dreimal so groß ist wie die der Spindel 25. Die Gewinde der Spindeln 14 und 25 sind von gleicher aber entgegengesetzter Steigung. Das Rohr 7 bewegt sich also beim Verdrehen der Spindel 25 in derselben Richtung wie der Schieber 24 und dreimal so schnell wie dieser. Der Schieber 24 und der ringförmige Körper 12 sind durch einen Arm 28 miteinander gekuppelt. Dieser Arm ist einerseits an dem. Schieber 24 um eine Achse Y-Y drehbar gelagert, die mit der Drehachse X-X des Trägers io des Prismas 9 in einer derAchse des Kollimators i, 3 parallelen Ebene liegt, und anderseits an einem Ansatzstück 29 des ringförmigen Körpers 12 um eine Achse Z-Z. Die Einschaltung der Übersetzung i : 3 zwischen der Verstellung des Schiebers 24 und der Verstellung des Rohres '7 ermöglicht es, die Seitenlänge des durch die beiden Gelenkachsen Y-Y und Z-Z des Armes28 und die Drehachse X-X des Trägers io des Prismas 9 bestimmten Dreiecks ein Drittel mal so groß zu wählen, wie es erforderlich wäre, wenn der Arm 28 an dem Rohr 7 sglbst angriffe.The monochromator according to Fig. 2 (in which the collifnator 4, 6 is omitted for the sake of simplicity) differs from the one according to Fig Gewin @ lespinde125, which, like a shaft 26, along which the slide 24 is guided in order to be secured against rotation, is parallel to the axis of the collimator i, 3. The spindle 2.5 is coupled to the spindle 14 by means of a pair of gears 27 so that when the spindle 25 is rotated by means of the handwheel ig, the spindle 14 is rotated three times as large as that of the spindle 25. The threads of the spindles 14 and 25 are of the same but opposite slope. When the spindle 25 is rotated, the tube 7 therefore moves in the same direction as the slide 24 and three times as fast as the latter. The slide 24 and the annular body 12 are coupled to one another by an arm 28. This arm is on the one hand on that. Slider 24 rotatably mounted about an axis YY, which lies with the axis of rotation XX of the carrier io of the prism 9 in a plane parallel to the axis of the collimator i, 3, and on the other hand on an extension piece 29 of the annular body 12 about an axis ZZ. The inclusion of the translation i: 3 between the adjustment of the slide 24 and the adjustment of the tube 7 enables the side length of the triangle determined by the two joint axes YY and ZZ of the arm 28 and the axis of rotation XX of the carrier io of the prism 9 to be one third times to choose as large as it would be necessary if the arm 28 attacked the pipe 7 itself.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Monochromator with two collimators, one with one Prism system are coupled so that a rotation of the same an adjustment of the mutual distance of the lens system and the gap of each collimator to Has sequence, characterized by an arm (21 or 28) which is attached to the carrier (io) of the Prism system (9) and on one of the movable part (i) of one of the two colliinators (z. B. i, 3) driving displaceable member (13,: 2: 2 or 24) articulated to your carrier (io) so that the joint axis (Z-Z) to the axis of rotation (X-X) of the carrier (io) is eccentric.

2. Monochromator according to claim i, characterized in that the hinge axis (Y-Y) of the arm (2ß) on the displaceable Member (24) moves when the member (24) is displaced in a plane which is the axis of rotation (X-X) of the carrier (io) of the prismatic system (9).

3. Monochromator according to claim i, characterized in that the displaceable member (24) with the displaceable Part (i) of the relevant collimator (i, 3) is coupled so that a displacement of the member (24) a displacement of the collimator part (i) has the consequence that the Displacement of the link (24) is proportional and greater than this.

4. Monochromator according to claim i, characterized in that the monochromator is in a known manner with a second monochromator of the same type to a so-called double monochromator is united. °