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Doppelmonochromator Die Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung
von Doppelmonochromatoren mit zwei aneinandergiekoppelten Autolmollimationsmonochromatoren
mit abbildenden Spiegeln, bei denen der Austrittsspalt des ersten Monochromators
als Eingangsspalt des zweiten Monochromators dient.
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Es sind bisher mannigfache Doppelmonochromatoren bekanntgeworden,
die zum Teil sehr gute Ergebnisse zeitigten.
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Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, einen einfachen Monochromator
nach dem Prinzip der Autokollimation mit nur einem abbildenden Spiegel herzustellen.
Der Stralilengang verläuft so, daß das durch den Eintrittsspalt eintretende Lichtbündel
auf die eine Hälfte eines Hohispiegeis fällt, von diesem gegen ein Prisma mit Rückspiegel
geworfen wird, so daß es das Prisma zweimal durchdringt, um sodann nach der anderen
Hälfte des Hohispiegeis zu gelangen, von der es zum Austrittsspalt refLektiert wird.
Hierbei ist die Einrichtung getroffen, daß der Strahlengang in dem Abschnitt zwischen
Hohlspiegel und Hohlspiegel teiezentrisch ist. Da stets der Eintritts spalt in den
Austrittsspalt optisch abgebildet werden muß und bei Hohispiegeln Dingraum und Bildraum
zusammenfallen, so müssen der Spalt und das Spaltbild auf entgegengesetzten Seiten
der optischen Achse des Spiegels liegen, weil sie sich sonst überdecken würden.
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Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, durch Hintereinanderschaltung
zweier derartiger Monochromatoren einen Spiegeldopplelmonochromator herzustellen,
bei dem der Austrittsspalt des ersten Monochromators als Eintrittsspalt des zweiten
Monochromators dient.
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Hierbei werden die Randstrahlen des ersten Monochromators zu Mittelstrahlen
des zweiten Monoehromators und umgekehrt.
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Es wurde nun erkannt. daß eine ausreichende Fehlerkompensation nur
dann möglich ist. wenn der Neigungsunterschied zwis den auf den Hohlspiegel auffallenden
und reflektierten Strahlen sehr klein ist. Bei den erwähnten Doppelmonochromatoren.
bei denen der eintretende und der reflektierte Strahl auf verschiedenen Seiten der
Hohlspiegdachse liegen, konnte man jedoch nicht unter einen immer noch ziemlich
beträchtlichen Neigungsunterschied heruntergehen, weil in diesem Falle die Dispersionsprismen
innerhalb des von diesen beiden Strahlenbündeln gebildeten Winkels liegen müssen.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Doppelmonocllromator mit
zwei aneinandergedoppelten Autokollimationschromatoren, bei dem der Austrittsspalt
des ersten Monochromators Eintrittsspalt des zweiten Monoehromators ist und zur
Abbildung halbierte Hohlspiegel dienen, das vom Eingangsspalt jedes der beiden Autokollimatoren
auf den zugehörigen Hohlspiegel fallende und das vom Hohl spiegel auf den Austrittsspalt
zurückgeworfene Strahlenbündel auf der gleichen Seite der Hohlspiegelachse liegen.
Auch hierbei ist ill an sich bekannter Weise der Strahlenverlauf derart gewählt,
daß die Randstrahlen des einen Systems im anderen System zu Mitteistrahlen werden
und umgekehrt. Infolge des auf diese Weise erreichten wesentlich kleineren Neigungsunterschiedes
zwischen einfallendem und reflektiertem Strahlenbündel werden die Abbildungsfehler
auf ein unerheblich kleines Maß herabgedrückt, so daß praktisch eine vollkommene
Korrektur der Spaltabbildung erzielt wird. Es findet daher bei der Anordnung nach
der Erfindung nicht nur eine Fehlerkompensation statt, sondern es ist dafür gesorgt,
daß die Abbildungsfehler von vornherein so gering gehalten werden, als dies aus
baulichen Gründen überhaupt möglich ist.
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Bei einer besonderen Ausbildung sind mit dem Drehtisch des einen
Dispersionssystems zwei weitere zur wahlweisen Aufnahme des anderen Dispersionssystems
bestimmte Drehtische derart mechatlisch gekoppelt, daß sich bei Drehung des Drehtisches
des ersten Systems der eine dieser Tische gleichsinnig und der andere gegensinnig
dreht und daß eines der beiden Dispersionsprismen derart umkehrbar ist, daß die
Basis der beiden Dispersionsprismen entweder nach derselben Seite zeigt oder in
der anderen Stellung nach der entgegengesetzten Seite. Diese Prismen sind also zur
Erzielung einfacher oder doppelter Dispersion gleichsinnig oder entgegengesetzt,
z. B. um gleiche Winkel drehbar eingerichtet.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
einen Doppelmonochromator in einfacher scllematischer lt1rstellung.
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Hierbei ist S1 der Eintrittsspalt, S3 der Aus @rittsspalt und S2 der
Mittelspalt. R1 und R4 sind Ablenkspiegel hzn. Ablenkprismen, H1, H2 die halbierten
Abbildungsspiegel, Pl, P2 die Dispersionsprismen und R2 und R3 die hinter denselben
vorgesehenen spiegelnden Flächen.
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Das unzerlegte Strahlenbündel tritt in den SpaltS, ein, wird durch
den Spiegel Rt auf den ersten Hohlspiegel H1 geworfen, geht dann als paralleles
Bündel auf das erste Dispersionsprisma P1, dessen Material z. B. aus Kristall besteht.
Hinter dem Prisma wird der Strahl durch einen Spiegel R2 gegebenenfalls durch die
verspiegelte Rückseite des Prismas P1 zurückgeworfen und geht dann in etwas anderem
Winkel auf lli zurück. Dieser bewirkt die Abbildung des Spektrums in der 1 beine
des beiden Monochromatoren gemeinsamen Spaltes S2. Aus dem Spektrum blendet dieser
gegebenenfalls verschiebbare Mittelspalt S2 einen Spektralbereich heraus. Dieser
ausgesonderte Bereich fällt in den zweiten zum ersten symmetrischen Monochromator.
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Das Strahlenbündel geht über H2 nach PO und R3 zurück nach H2 und
von dort über R4 auf den Austrittsspalt S.
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Um in bekannter Weise entweder doppelte oder einfache Zerlegung zu
erhalten, ist vorgesehen, daß eines der Dispersionsprismen umkehrbar ist, d. h.
daß die Lage seiner Basis der des anderen entgegengesetzt gerichtet werden kann.
Die Drehung der beiden Prismen lerfolgt durch Umschaltkupplung entweder gleichsinnig
oder entgegengesetzt. Man kann auch (Youngsche Anordnung) die Dispersionsprismen
feststehen lassen und hinter den Prismen drehbare Oberflächenspiegel anbringen.
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Eine solche Anordnung empfiehlt sich besonders bei Steinsalzprismen,
auf deren Oberfläche die Spiegel schwer direkt angebracht werden können. Die Drehung
dieser Spiegel muß dann gleichfalls je nach der Prismen stellung gleichsinnig oder
entgegengesetzt erfolgen.
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Besonders zweckmäßig für den Wechsel von einfacher auf doppelte Dispersion
ist die Anordnung dreier gekuppelter Prismentische. Die Wellenlängentrommel W sitzt
auf der Achse einer Schneckenspindel A. Letztere greift in die Schneckenräder der
Prismentische für die Prismen Pa und P2 ein, infolge entgegengesetzter Drehung beider
Prismen ergibt sich einfache Dispersion. Der Prismentisch für das Prisma P2 treibt
mittels einer Zahnradübersetzung im Verhältnis 1 : 1 gleichzeitig den Prismentisch
für das PrismaP2, an. Wird das
Prisma P zwecks Dispersionswechsel
auf Prismentisch für P2, eingesetzt, so erfolgt nunmehr der Antrieb der beiden Dispersionssysteme
gleichsinnig.