JP5805592B2 - 統合された3チャネルの気体の検出及び測定の分光計 - Google Patents
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Description
参照によってここに組込まれる。
1.606ミクロン× 9=14.454
2.062ミクロン× 7=14.434
3つの全チャネルについて、目的の帯域の波長と回折次数との積を、ほぼ一定(又は、ほぼ同じ値)にすることによって、統一された幾何学的形状(unified geometry)がもたらされ、これが、1つの二度通過光学素子と、1つの格子と、1つのFPAとを可能にする。
ここで、dは格子のピッチであり、mは格子の次数であり、θinは入射放射線の角度であり、θoutは反射放射線の角度である。m×λ/dがほぼ一定である場合は、右側の幾何学的形状に関する項(sin(θin)−sin(θout))もほぼ一定である。従って、様々なスペクトル帯域(及び、それぞれの格子の次数m)は、同じ光学素子を、(この場合は、両者の平行化及び結像方向において)同じやり方で通ることができる。
以下に、本出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 入射放射線を受け取って、前記入射放射線の第1の部分と、第2の部分と、第3の部分とを透過するビームスプリッタ要素と、
前記第1の部分を受け取って、第1の波長の第1のスリット出力放射線を透過する第1のスリットと、
前記第2の部分を受け取って、第2の波長の第2のスリット出力放射線を透過する第2のスリットと、
前記入射放射線の前記第3の部分を受け取って、第3の波長の第3のスリット出力放射線を透過する第3のスリットと、
前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、平行にする共通の光学フォームと、
前記共通の光学フォームから、前記平行にされた第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、反射する分散要素と、
を含む、3チャネル分光計。
[2] 焦点面アレイを更に含む、3チャネル分光計であって、
前記焦点面アレイは、前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力を受け取って、検出する、前記[1]の3チャネル分光計。
[3] 前記光学フォームは、
前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、
前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を、前記焦点面アレイ上に投影する、前記[2]の3チャネル分光計。
[4] 前記焦点面アレイと、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットが、共通の投影面を有するように、前記焦点面アレイは、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットとに隣接する、前記[2]の3チャネル分光計。
[5] 前記焦点面アレイは、水銀カドミウムテルル検出器を含む、前記[2]の3チャネル分光計。
[6] 前記分散要素は、反射格子を含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[7] 前記反射格子は、8ミクロンのピッチを有する、前記[6]の3チャネル分光計。
[8] 前記ビームスプリッタ要素は、
入射放射線を受け取り、前記入射放射線の第1の部分を反射し、前記入射放射線の透過部分を透過する第1のダイクロイックビームスプリッタと、
前記入射放射線の前記透過部分を受け取り、前記入射放射線の前記第3の部分を反射し、前記入射放射線の前記第2の部分を透過する第2のダイクロイックビームスプリッタと、
を含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[9] 前記入射放射線を前記ビームスプリッタ要素上に投影する前部の光学素子を更に含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[10] 前記前部の光学素子は、反射トリプレットを含む、前記[9]の3チャネル分光計。
[11] 前記光学フォームは、複光路の全反射光学フォームである、前記[1]の3チャネル分光計。
[12] 前記光学フォームは、反射トリプレットを含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[13] 前記反射トリプレットは、
正の倍率を有する第1のミラーと、
負の倍率を有する第2のミラーと、
正の倍率を有する第3のミラーと、
を含む、前記[12]の3チャネル分光計。
[14] 前記第1のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第2のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第3のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有する、前記[1]の3チャネル分光計。
[15] 前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットは、共通の投影面に配置される、前記[1]の3チャネル分光計。
[16] 前記第1の波長は、約0.765ミクロンであり、
前記第2の波長は、約1.606ミクロンであり、
前記第3の波長は、約2.062ミクロンである、前記[1]の3チャネル分光計。
Claims (13)
- 第1の波長を有する第1の部分と、第2の波長を有する第2の部分と、第3の波長を有する第3の部分とを備える入射放射線を受け取って、前記入射放射線の第1の部分と、第2の部分と、第3の部分とを透過させるビームスプリッタ要素と、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第1の部分を受け取って、第1の波長の第1のスリット出力放射線を透過させる第1のスリットと、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第2の部分を受け取って、第2の波長の第2のスリット出力放射線を透過させる第2のスリットと、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第3の部分を受け取って、第3の波長の第3のスリット出力放射線を透過させる第3のスリットと、
前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線をお互いに平行にする共通の光学フォームと、ここにおいて、前記光学フォームは、二度通過全反射光学フォームである、
前記共通の光学フォームから、前記お互いに平行にされた第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、反射する分散要素と、
焦点面アレイと、ここにおいて、前記焦点面アレイは、前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、検出する、
を含み、
ここにおいて、前記第1と、第2と、第3の波長のそれぞれに対して、波長と回折次数の積をほぼ同じ値にする、また、
前記二度通過全反射光学フォームは、前記二度通過全反射光学フォームを再び通して、
前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、
前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を、前記焦点面アレイ上に結像する、3チャネル分光計。 - 前記焦点面アレイと、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットが、共通の結像面を有するように、前記焦点面アレイは、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットとに隣接する、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記焦点面アレイは、水銀カドミウムテルル検出器を含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記分散要素は、反射型回折格子を含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記反射型回折格子は、8ミクロンのピッチを有する、請求項4の3チャネル分光計。
- 前記ビームスプリッタ要素は、
入射放射線を受け取り、前記入射放射線の第1の部分を反射し、前記入射放射線の透過部分を透過する第1のダイクロイックビームスプリッタと、
前記入射放射線の前記透過部分を受け取り、前記入射放射線の前記第3の部分を反射し、前記入射放射線の前記第2の部分を透過する第2のダイクロイックビームスプリッタと、
を含む、請求項1の3チャネル分光計。 - 前記ビームスプリッタ要素の前部に設けられ、前記入射放射線を前記ビームスプリッタ要素に続く前記第1、第2、第3のスリット上に結像する前部の光学素子を更に含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記前部の光学素子は、反射トリプレットを含む、請求項7の3チャネル分光計。
- 前記光学フォームは、反射トリプレットを含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記反射トリプレットは、
正の倍率を有する第1のミラーと、
負の倍率を有する第2のミラーと、
正の倍率を有する第3のミラーと、
を含む、請求項9の3チャネル分光計。 - 前記第1のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第2のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第3のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有する、請求項1の3チャネル分光計。 - 前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットは、共通の結像面に配置される、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記第1の波長は、約0.765ミクロンであり、
前記第2の波長は、約1.606ミクロンであり、
前記第3の波長は、約2.062ミクロンである、請求項1の3チャネル分光計。
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