JPS5942670Y2 - 分光器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は分光器に係り、特に、回折格子を用いた分光器
の出射スリットを出射した光束が、波長の変化の影響を
受けることのない分光器に関するものである。

〔考案の背景〕

一般に回折格子を用いた分光器においては、出射スリッ
トから射出する波長を変化させるために回折格子を回転
させている。

このとき入射光の光束が一定であっても、回折光の光束
断面積は回転角にともない変動する。

この変動は、出射スリツトを出射した光束の試料部ある
いは検知器受光面における光束断面積の変動をもたらす
ことになる。

このことを第１図にて説明する。

回折格子１の面に垂直な法線ＯＨに対し入射角αにて入
射した波長λの光束ＣＢが、回折角βにて回折され、そ
のときの光束をＤＢとする。

今人射角と回折角のなす角度を２ψ（＝α−β）、入射
角と回折角の１ 和の７をθ（＝Ｔ（α＋β）とする。

今使用する回折格子の格子常数をｄ１次図をｍとすると
次式％式％ 一方第１図にて ここにψ、ｍ、ｄは常数である。

従って（３式はＩＬと波長λの関係を示すものである。

Ｂ 第２図は、横軸に波長、縦軸に件をとってその関係をグ
２）にしたものであり、第２図のλ〉０なる領域はｍ＝
１，２，３・・・・・・、λく０なる領域はｍ＝−１、
−２、−３、・・・・・・を示す。

λく０の場合には実際上は１λ１なる波長がとり出され
る。

第２図よりも明らかなように、波長の変動に対し、回折
光の光束が変動するが、このような変動は分光光度計と
しては好ましくない。

第３図はツエルニターナ形マウンティングの回折格子を
用いた分光器を示す。

もし出射スリット３４ＡＯの反射鏡２にマスクがないと
、例え入射スリントロを十分に狭くして単色光に近づけ
ても出射スリット３を出射した光束の断面積は、回折格
子１の回転にともない変動し、従って試料部に置かれた
試料、又は試料セル４での光束が変動する。

このため、反射鏡２の直前にマスク５をつけて光束をし
ぼり込み、波長が変動しても出射スリット３後の光束断
面積が変動しないようにしている。

しかしながら、瀬谷波岡マウンティングの凹面回折格子
を用いた分光器のように、回折格子と出射スリットの間
に反射鏡もレンズもない場合には出射スリット後の光束
断面積の変動は避けられなかった。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、回折格子を用いた分光器の、出射スリ
ットを出射した光束の広がりが波長とともに変動しない
分光器を提供することにある。

〔考案の概要〕

上記目的を達成すべく、回折格子と出射スリットとの間
にマスクを設置し、光束をマスクにて一定にするように
したものである。

すなわち、回折格子の回折面にマスクをつけたのでは、
マスクが回折格子の回転と共に回転するので、マスクの
意味がない。

一方、出射スリット後の光束にマスクをつけると、試料
部にマスク、マスク保持台等が置かれ、不便である。

従って回折格子の直後で、且つ入射光束の邪魔にならぬ
位置にマスクを設置するのが好ましい。

〔考案の実施例〕

第４図はポリ−メン形マウンティングの分光器を示す。

回折格子１から回折された光束は直接出射スリット３に
達する。

従って回折格子１０回転にともない、出射スリット３を
出射した光束は変動する。

しかるに、回折格子１と出射スリット３との間にマスク
Ｉが設置されているため、マスク１によって光束は一定
にされる。

第５図は、瀬谷波同形マウンティングの凹面回折格子８
を用いた分光器において、マスク７を凹面回折格子８の
直後に設置したものである。

ところで、いま分光器の動作波長範囲をλ□からλ２（
λ１くλ２）とする。

第２図を参照した場合、ｍ〉０（正の次数）の場合には
、 ＤＢ の場合、ｍ〈０（負の次数）の場合ＣＢλ
＝λ１ Ｂ には、−＝＝＝ の場合が、動作波長範囲内でＣ
Ｂλ＝λ２ の最小の値となる。

この値を。□、すなわち最小の場合の回折光の光束をａ
とする。

マスクＴの幅をａより狭くすれば、動作波長範囲内では
、出射スリットから出射する光束は波長によって変動し
ない。

但しマスクＴの幅は出来るだけ広いことが望ましい。

従って−ａよりも狭くすることは光量が減るだけで有利
とはならない。

そこでマスク７０幅をａより狭＜、２ａより広くする。

第６図は本考案を実施した場合と、しない場合の出射光
の変動を比較するグラフである。

この場合瀬谷波岡形マウ／ティングの分光器で、ｍ＝＋
１．ｄ＝６０ｏｒＩａｎ１ψ＝３５° をパラメータと
して与えた。

第６図の横軸は波長でｎｍ単位、Ｂ 縦軸はＣＢである。

実際にはて１は一定であるので、縦軸は出射光束の広が
りと一致する。

第６図ではｍ）０ゆえλｌの場合が最小値となる。

そこでマスクＴの幅を下記の値とする。

０．７ ＸＣＢＸａｉｎ７０’ ｔａｎ （５ｉｎ−’
（” ” ”°６００）２・ｃｏｓ３５０ ＋３５０ ）＋ｃｏｓ７０゜ ここに、０．７は実際に分光器に組み込む場合、組込み
調整が便利な数値として選んでいる。

もしマスク７が無い場合には、第６図の実線のように出
射光は波長によって広がり角が変動するが、マスク１を
設置すると一点鎖線のように波長に無関係となる。

第７図は、マスク９を二段、又はそれ以上の段数に切り
替えられるようになっているもので、このとき、マスク
９は通常の場合には幅の広いマスクが設置される。

もし試料部にミクロセル１０のように、特に狭い光束を
必要とされる試料又は試料セルが置かれた場合には、マ
スクを狭くする。

この場合、狭い方のマスクの幅は７ａ以下であっても効
果を発揮することができる。

〔考案の効果〕 本考案によれば、波長変動にともなう試料部での光束断
面積のない、安定な分光光度計用の分光器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理を説明する説明図、第２図は本考
案の原理式を解析するグラフ図、第３図は従来例を説明
する説明図、第４図は本考案の一実施例を示す図、第５
図は本考案の他の実施例を示す図、第６図は第５図の効
果を説明するグラフ図、第７図は本考案の応用例を示す
説明図である。 １・・・・・・回折格子、２・・・・・・反射鏡、３・
・・・・・出射スリット、４・・・・・・試料セル、５
・・・・・・マスク、６・・・・・・出射スリット、７
・・・・・・マスク、８・・・・・・凹面回折格子、９
・・・・・・二段マスク、１０・・・・・・ミクロセル
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回折格子の回転により波長を変化させ、前記回折格子か
   らの光束を出射スリットを介して出射される分光器にお
   いて、前記回折格子と前記出射スリツトとの間に回折格
   子からの光束を一定にするマスクを設置するようにした
   ことを特徴とする分光器。