JPH0287028A - 回折格子分光器 - Google Patents
回折格子分光器Info
- Publication number
- JPH0287028A JPH0287028A JP23824788A JP23824788A JPH0287028A JP H0287028 A JPH0287028 A JP H0287028A JP 23824788 A JP23824788 A JP 23824788A JP 23824788 A JP23824788 A JP 23824788A JP H0287028 A JPH0287028 A JP H0287028A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- wavelength
- grating
- diffracted light
- sign bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は紫外可視域と云うような測定可能波長領域の広
い分光光度計に関する。
い分光光度計に関する。
（従来の技術）
分光光度ｉｔでは分散素子として回折効率の高いエシェ
レット型回折格子をブレーズ波長付近で使用することが
一般に行われている。回折格子でブレーズ回折光を利用
しようとすると、一つの回折格子でカバーできる波長域
は比較的せまいものとなる。従って従来の広波長域分光
光度計ではブレーズ波長の異る幾つかの回折格子を切換
えて使用するようにしていた。
レット型回折格子をブレーズ波長付近で使用することが
一般に行われている。回折格子でブレーズ回折光を利用
しようとすると、一つの回折格子でカバーできる波長域
は比較的せまいものとなる。従って従来の広波長域分光
光度計ではブレーズ波長の異る幾つかの回折格子を切換
えて使用するようにしていた。
（発明が解決しようとする課題）
ブレーズ波長の異る複数の回折格子を切換えて使用する
型の分光器では回折格子が複数個必要であり、また切換
機構も必要なので装置が高価になる上、切換機構は高精
度を要求されるので耐久性も低下する。
型の分光器では回折格子が複数個必要であり、また切換
機構も必要なので装置が高価になる上、切換機構は高精
度を要求されるので耐久性も低下する。
本発明は一個の回折格子で切換え機構なしに異るブレー
ズ波長を設定して広い波長領域をカバーできるようにし
ようとするものである。
ズ波長を設定して広い波長領域をカバーできるようにし
ようとするものである。
（課題を解決するための手段）
格子溝の両側の斜面の格子面に対する傾斜角を互いに異
らせた回折格子を用い、測定波長の所属波長領域に従っ
て＋１次回折光或は−１次回折光の何れかを利用するよ
うにした。
らせた回折格子を用い、測定波長の所属波長領域に従っ
て＋１次回折光或は−１次回折光の何れかを利用するよ
うにした。
（作用）
本発明で用いられる回折格子は第１図に示すような溝断
面を有する。図でｇが格子溝で、■は格平面である。溝
ｇの左右斜面の格子面Ｖに対する傾斜角がθ１．θ２と
互いに異らせである。回折格子による回折光の波長は溝
の斜面の傾斜角には関係なく格子定数（溝のピッチ）ｄ
と格子面に対する光の入射角と回折光の出射角によって
のみ決まる。第２図は回折格子を用いた分光器の一般的
構成でＩｎは入射スリット、Ｅｘは出射スリットで、こ
れらの位置は固定されており、Ｇは回折格子で０点を中
心に回動できる。回折格子として凹面回折格子を使用す
るときは、０点とＩｎ、Ｅｘの３点は一つのローランド
円上に位置するように配置される。回折格子として平面
回折格子を用いるときは、回折格子ＧとＩｎおよびＥｘ
との間には夫々コリメータレンズ（或は鏡）とテレメー
タレンズ（或は鏡）が置かれ回折格子に入出射する光は
平行光束となる。何れの場合にしても、０点において光
の入射方向と出射方向との２等分線の方向をＮとすると
き、回折格子の格子面の中心法線がＯＮと一致した位置
は回折格子の波長０の位置である。回折格子の中心法線
がＯＮより左側に位置したときのＥｘからの出射光を−
１次回折光、右側に位置したときの出射光を＋１次回折
光とする。正負何れの１次回折光でもその波長は回折格
子の中心法線ＯｎとＯＮとのなす角φによって決まり、
φが等しければ正負何れの１次光でも波長は等しい。こ
の波長λと角φおよび格子定数で与えられる。他方ブレ
ーズ回折光（単にブレーズ光と云う）の波長は、ブレー
ズ回折が入射光と１次回折光とが格子溝の斜面に対して
鏡面反射の関係になる場合に起ることを考慮して、第１
図のａ面に対してはブレーズ波長λａは格子面中心法ｆ
ＩＯｎがＯＮに対し正側にθ１回転した位置であるから
、 λａ−２ｄ ｃｏｓ ７ ｓｉｎθ１ 同じく５面に関しては λｌ） −−２ｄｃｏｓ ７ｓｔｎ （−θ２）（−１
次回折光） 回折格子の回折効率は回折格子がブレーズ回折を起す方
向で最大であり、その前後で次第に低下しているので、
回折光の波長λと回折効率との関係は第３図のようにな
る。θ２〉θ１にしておくとλｂ〉λａとなり、正の１
次回折光を用いるが負の１次回折光を用いるかでブレー
ズ波長を切換えることができ、第３図でλｌからλ２の
範囲は正の１次回折光を用い、λ２゛からλ３の範囲で
は負の１次回折光を用いることで、一つの回折格子を用
い、光学的な切換機構なしに広い波長範囲をカバーする
ことができる。
面を有する。図でｇが格子溝で、■は格平面である。溝
ｇの左右斜面の格子面Ｖに対する傾斜角がθ１．θ２と
互いに異らせである。回折格子による回折光の波長は溝
の斜面の傾斜角には関係なく格子定数（溝のピッチ）ｄ
と格子面に対する光の入射角と回折光の出射角によって
のみ決まる。第２図は回折格子を用いた分光器の一般的
構成でＩｎは入射スリット、Ｅｘは出射スリットで、こ
れらの位置は固定されており、Ｇは回折格子で０点を中
心に回動できる。回折格子として凹面回折格子を使用す
るときは、０点とＩｎ、Ｅｘの３点は一つのローランド
円上に位置するように配置される。回折格子として平面
回折格子を用いるときは、回折格子ＧとＩｎおよびＥｘ
との間には夫々コリメータレンズ（或は鏡）とテレメー
タレンズ（或は鏡）が置かれ回折格子に入出射する光は
平行光束となる。何れの場合にしても、０点において光
の入射方向と出射方向との２等分線の方向をＮとすると
き、回折格子の格子面の中心法線がＯＮと一致した位置
は回折格子の波長０の位置である。回折格子の中心法線
がＯＮより左側に位置したときのＥｘからの出射光を−
１次回折光、右側に位置したときの出射光を＋１次回折
光とする。正負何れの１次回折光でもその波長は回折格
子の中心法線ＯｎとＯＮとのなす角φによって決まり、
φが等しければ正負何れの１次光でも波長は等しい。こ
の波長λと角φおよび格子定数で与えられる。他方ブレ
ーズ回折光（単にブレーズ光と云う）の波長は、ブレー
ズ回折が入射光と１次回折光とが格子溝の斜面に対して
鏡面反射の関係になる場合に起ることを考慮して、第１
図のａ面に対してはブレーズ波長λａは格子面中心法ｆ
ＩＯｎがＯＮに対し正側にθ１回転した位置であるから
、 λａ−２ｄ ｃｏｓ ７ ｓｉｎθ１ 同じく５面に関しては λｌ） −−２ｄｃｏｓ ７ｓｔｎ （−θ２）（−１
次回折光） 回折格子の回折効率は回折格子がブレーズ回折を起す方
向で最大であり、その前後で次第に低下しているので、
回折光の波長λと回折効率との関係は第３図のようにな
る。θ２〉θ１にしておくとλｂ〉λａとなり、正の１
次回折光を用いるが負の１次回折光を用いるかでブレー
ズ波長を切換えることができ、第３図でλｌからλ２の
範囲は正の１次回折光を用い、λ２゛からλ３の範囲で
は負の１次回折光を用いることで、一つの回折格子を用
い、光学的な切換機構なしに広い波長範囲をカバーする
ことができる。
（実施例）
第４図に本発明の一実施例を示す。Ｇは本発明発明の回
折格子である。Ｉｎは入射スリット、ＥＸは出射スリッ
トで、ＣＭはコリメータ鏡、ＴＭはテレメータ鏡である
。同格子は０点を中心に回転可能な軸の」１端に取付け
られている。Ｓはこの軸から水平に突設したサインバー
である。Ｔは送りねじで、パルスモータを用いた駆動装
置ＬＤによって回転せしめられ、図外の回路によりその
回転量が波長に換算されて表示される。ＮＡは送りねじ
Ｔに螺合されたナツトでサインバーＳの先端の球が当接
せしめられる。−リーインパーＳはばねＳｐにより図で
時計回り方向に付勢されている。サインバーＳは回折格
子Ｇの格子面に垂直でＯＮの方向にあるとき、回折光波
長はＯで、これが分光器の始動位置になる。サインバー
Ｓははねｓｐにより右回りに付勢されているので、常に
ナラｌ−ＮＡに弾接しており、ナツトが右方に移動する
のに従って右回りに回動する。回折格子の中心法線はサ
インバーと平行で、その方向がＯＮより図で下方に来る
場合＋１次回折を用いるようになっており、このときの
ブレーズ波長は前記作用の項で述べたλａで短波長側に
ある。つまりナツトＮＡをＯＮ線より下方において動か
すのは短波長領域の測定時である。ただしこの状態では
第３図に見られるように長波長域まで比較的高い回折効
率を持っているので、紫外から可視まで一貫して測定し
たいような場合、この状態で全波長域を測定してもよい
。長波長側で高感度を得たいときは送りねじＴを上述と
逆に回転して、サインバーＳが図のＯＮ線より上側に位
置する範囲で測定を行う。
折格子である。Ｉｎは入射スリット、ＥＸは出射スリッ
トで、ＣＭはコリメータ鏡、ＴＭはテレメータ鏡である
。同格子は０点を中心に回転可能な軸の」１端に取付け
られている。Ｓはこの軸から水平に突設したサインバー
である。Ｔは送りねじで、パルスモータを用いた駆動装
置ＬＤによって回転せしめられ、図外の回路によりその
回転量が波長に換算されて表示される。ＮＡは送りねじ
Ｔに螺合されたナツトでサインバーＳの先端の球が当接
せしめられる。−リーインパーＳはばねＳｐにより図で
時計回り方向に付勢されている。サインバーＳは回折格
子Ｇの格子面に垂直でＯＮの方向にあるとき、回折光波
長はＯで、これが分光器の始動位置になる。サインバー
Ｓははねｓｐにより右回りに付勢されているので、常に
ナラｌ−ＮＡに弾接しており、ナツトが右方に移動する
のに従って右回りに回動する。回折格子の中心法線はサ
インバーと平行で、その方向がＯＮより図で下方に来る
場合＋１次回折を用いるようになっており、このときの
ブレーズ波長は前記作用の項で述べたλａで短波長側に
ある。つまりナツトＮＡをＯＮ線より下方において動か
すのは短波長領域の測定時である。ただしこの状態では
第３図に見られるように長波長域まで比較的高い回折効
率を持っているので、紫外から可視まで一貫して測定し
たいような場合、この状態で全波長域を測定してもよい
。長波長側で高感度を得たいときは送りねじＴを上述と
逆に回転して、サインバーＳが図のＯＮ線より上側に位
置する範囲で測定を行う。
この場合−１次の回折光を利用することになり、第３図
のλｂがブレーズ波長となる。この状態で測定を行う場
合、ばねＳ Ｉ）の固定端ビンｐを保持しているレバー
Ｉ７を矢印方向に回してレバーＬを固点線位置にし、は
ねｓｐの引張力を弱める。これは−１次光を用いる場合
、サインバーＳは図のＯＮ線より上側になり、リーラｌ
−Ｎ ＡがサインバーをはねＳｌ）に抗して左方に押動
するときの所要力が太き（なり過ぎるので、ばねＳｐの
引張力を弱め、サインバーの先端球とナツトとの間の摩
擦を低減するためある。
のλｂがブレーズ波長となる。この状態で測定を行う場
合、ばねＳ Ｉ）の固定端ビンｐを保持しているレバー
Ｉ７を矢印方向に回してレバーＬを固点線位置にし、は
ねｓｐの引張力を弱める。これは−１次光を用いる場合
、サインバーＳは図のＯＮ線より上側になり、リーラｌ
−Ｎ ＡがサインバーをはねＳｌ）に抗して左方に押動
するときの所要力が太き（なり過ぎるので、ばねＳｐの
引張力を弱め、サインバーの先端球とナツトとの間の摩
擦を低減するためある。
上述実施例は平面回折格子を用いているが、凹面回折格
子であっても本発明を適用できることは云うまでもない
。
子であっても本発明を適用できることは云うまでもない
。
（発明の効果）
本発明によれば、一つの回折格子を分光器の波長Ｏの位
置から正負何れに駆動するかで、ブレーズ波長を切換え
ることができるので、回折格子−個、切換え機構なしで
広い波長範囲をカバーすることができ、安価に広波長域
用分光器を得ることができる。
置から正負何れに駆動するかで、ブレーズ波長を切換え
ることができるので、回折格子−個、切換え機構なしで
広い波長範囲をカバーすることができ、安価に広波長域
用分光器を得ることができる。
第１図は本発明に用いられる回折格子の拡大断面図、第
２図は分光器の一般構成図、第３図は第１図の回折格子
の回折効率のグラフ、第４図は本発明の一実施例分光器
の平面図である。 Ｇ・・・回折格子、Ｉｎ・・・入射スリット、Ｅｎ・・
・出射スリット、Ｓ・・・−リ゛インバー、Ｔ・・・送
りねじ、ＮＡ・・・リーット、Ｄ・・・駆動装置、Ｓｐ
・・・ばね、ＣＭ・・・コリメータ鏡、ＴＭ・・・テレ
メータ鏡。 代理人 弁理士 縣 浩 介
２図は分光器の一般構成図、第３図は第１図の回折格子
の回折効率のグラフ、第４図は本発明の一実施例分光器
の平面図である。 Ｇ・・・回折格子、Ｉｎ・・・入射スリット、Ｅｎ・・
・出射スリット、Ｓ・・・−リ゛インバー、Ｔ・・・送
りねじ、ＮＡ・・・リーット、Ｄ・・・駆動装置、Ｓｐ
・・・ばね、ＣＭ・・・コリメータ鏡、ＴＭ・・・テレ
メータ鏡。 代理人 弁理士 縣 浩 介
Claims (1)
- 格子溝の両側の斜面の格子面に対する傾斜角を互いに異
らせた反射型回折格子を用い、回折格子を回折光波長０
の位置から正方向回転範囲で用いるか負方向回転範囲で
用いるかにより、ブレーズ波長を変えるようにしたこと
を特徴とする回折格子分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23824788A JPH0287028A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回折格子分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23824788A JPH0287028A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回折格子分光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287028A true JPH0287028A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=17027335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23824788A Pending JPH0287028A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 回折格子分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287028A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7688445B2 (en) | 2006-06-15 | 2010-03-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectroscope and spectroscopic method |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23824788A patent/JPH0287028A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7688445B2 (en) | 2006-06-15 | 2010-03-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectroscope and spectroscopic method |
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