JPS622514Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS622514Y2 JPS622514Y2 JP1133079U JP1133079U JPS622514Y2 JP S622514 Y2 JPS622514 Y2 JP S622514Y2 JP 1133079 U JP1133079 U JP 1133079U JP 1133079 U JP1133079 U JP 1133079U JP S622514 Y2 JPS622514 Y2 JP S622514Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- diffraction grating
- diffracted light
- grating
- order
- 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.)
- Expired
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はエシエレツト型回折格子を用いた分光
器に関する。
器に関する。
本考案はエシエレツト型回折格子を用いた分光
器において一つの回折格子によつてカバーできる
波長範囲を拡大することを目的としてなされたも
のである。
器において一つの回折格子によつてカバーできる
波長範囲を拡大することを目的としてなされたも
のである。
回折格子を用いた分光器は一つの回折格子でカ
バーできる波長範囲が限られているので、それよ
り広波長域にわたる分光分析では複数個の回折格
子を用意し、途中で回折格子を切換えるようにし
ている。このように複数の回折格子を用いること
は、回折格子の切換機構が複雑となるため、装置
が高価となる上機構の信頼性が低下し精度及び耐
久性の面でも不利である。従つて一枚の回折格子
で通常の一枚の回折格子を用いるよりも広い波長
範囲をカバーできるようにすることはきわめて有
意義なことである。
バーできる波長範囲が限られているので、それよ
り広波長域にわたる分光分析では複数個の回折格
子を用意し、途中で回折格子を切換えるようにし
ている。このように複数の回折格子を用いること
は、回折格子の切換機構が複雑となるため、装置
が高価となる上機構の信頼性が低下し精度及び耐
久性の面でも不利である。従つて一枚の回折格子
で通常の一枚の回折格子を用いるよりも広い波長
範囲をカバーできるようにすることはきわめて有
意義なことである。
まず第１図によつて本考案の原理を説明する。
第１図は本考案で用いられるエシエレツト型回折
格子の断面を示す。この格子の特徴は格子突条の
断面が左右非対称でＡ，Ｂ何れの面も回折反射面
として使える点にある。今Ａ面について考える。
回折光が幾何光学的な反射光と一致するときは回
折光のエネルギー効率が最大でそのような回折を
起す波長の光がブレーズ光でその波長がブレーズ
波長である。入射光がＡ面に垂直なときのブレー
ズ光はＡ面に垂直で、そのブレーズ波長λａは λａ＝2dsinα …(1) で与えられる。入射光を第１図で矢印で示すよ
うに固定し格子Ｇの面（一点鎖線）がこの入射光
に垂直な位置を格子の起動点として角位置０とし
格子の時計方向への回転を＋とすると格子の角位
置ψにおける入射光と反対方向への１次回折光の
波長λは λ＝2dsinψ …(2) であり、ψ＝αのときブレーズ回折が起る。回折
光はこのとき最も強くψを０から次第に大きくし
て行くと第２図に＋１次と記入したカーブで示す
ような回折光強度波長の関係で回折光が得られ
る。回折光強度の面から実用できる波長範囲はブ
レーズ波長λａを中心にλ１＝（1/2）λａからλ
３＝３λａの範囲である。第１図のＢ面について
考える場合は格子を０角位置から一方向（反時計
方向）に回転させればよく、このときも格子の角
位置ψ′と入射光と反対の方向への回折光の波長
λとの関係はＡ面と同じで λ＝2dsinψ′ …(3) であり面Ｂの格子面に対する傾き角βは関与して
いないが、ブレーズ回折が起る格子の角位置は−
βであり、ブレーズ波長λｂは λｂ＝2dsinβ でβ＞αとすると最も強い回折光（ブレーズ回折
光）が得られる波長λｂはＡ面におけるブレーズ
波長λａよりも長波長側にずれＢ面による回折光
強度波長の関係は第２図に−１次と記入したカー
ブのように全体として＋１次のカーブより右（長
波長側）にずれる。従つてＡ面、Ｂ面の格子面に
対する傾斜角αとβとの関係を適当に定めＡ面に
よる回折光（＋１次回折光と云うことにする）を
用いるかＢ面による回折光（−１次回折光と云う
ことにする）を用いるかによつて波長範囲を変え
ることができ一枚の回折格子で広い波長範囲をカ
バーすることができる。
第１図は本考案で用いられるエシエレツト型回折
格子の断面を示す。この格子の特徴は格子突条の
断面が左右非対称でＡ，Ｂ何れの面も回折反射面
として使える点にある。今Ａ面について考える。
回折光が幾何光学的な反射光と一致するときは回
折光のエネルギー効率が最大でそのような回折を
起す波長の光がブレーズ光でその波長がブレーズ
波長である。入射光がＡ面に垂直なときのブレー
ズ光はＡ面に垂直で、そのブレーズ波長λａは λａ＝2dsinα …(1) で与えられる。入射光を第１図で矢印で示すよ
うに固定し格子Ｇの面（一点鎖線）がこの入射光
に垂直な位置を格子の起動点として角位置０とし
格子の時計方向への回転を＋とすると格子の角位
置ψにおける入射光と反対方向への１次回折光の
波長λは λ＝2dsinψ …(2) であり、ψ＝αのときブレーズ回折が起る。回折
光はこのとき最も強くψを０から次第に大きくし
て行くと第２図に＋１次と記入したカーブで示す
ような回折光強度波長の関係で回折光が得られ
る。回折光強度の面から実用できる波長範囲はブ
レーズ波長λａを中心にλ１＝（1/2）λａからλ
３＝３λａの範囲である。第１図のＢ面について
考える場合は格子を０角位置から一方向（反時計
方向）に回転させればよく、このときも格子の角
位置ψ′と入射光と反対の方向への回折光の波長
λとの関係はＡ面と同じで λ＝2dsinψ′ …(3) であり面Ｂの格子面に対する傾き角βは関与して
いないが、ブレーズ回折が起る格子の角位置は−
βであり、ブレーズ波長λｂは λｂ＝2dsinβ でβ＞αとすると最も強い回折光（ブレーズ回折
光）が得られる波長λｂはＡ面におけるブレーズ
波長λａよりも長波長側にずれＢ面による回折光
強度波長の関係は第２図に−１次と記入したカー
ブのように全体として＋１次のカーブより右（長
波長側）にずれる。従つてＡ面、Ｂ面の格子面に
対する傾斜角αとβとの関係を適当に定めＡ面に
よる回折光（＋１次回折光と云うことにする）を
用いるかＢ面による回折光（−１次回折光と云う
ことにする）を用いるかによつて波長範囲を変え
ることができ一枚の回折格子で広い波長範囲をカ
バーすることができる。
エシエレツト型回折格子の実用波長範囲はブレ
ーズ波長を中心にその1/2の波長から３倍の波長
の範囲なので第２図で＋１次回折光使用時の波長
域λ１＝（1/2）λａからλ３＝３λａに対し−１
次回折光におけるブレーズ波長λｂを＋１次回折
光のブレーズ波長λａの４倍即ちλｂ＝４λａ程
度になるように角α，βを定めると−１次回折光
の実用波長域はλ２＝（1/2）λｂからλ４＝３λ
ｂとなり、λ２からλ３の間は＋１次、−１次何
れを用いてもよいことになる。従つて＋１次回折
光を取出すか１次回析光を取出すかの切換えは原
則的にはλ２からλ３の間で行えばよい。
ーズ波長を中心にその1/2の波長から３倍の波長
の範囲なので第２図で＋１次回折光使用時の波長
域λ１＝（1/2）λａからλ３＝３λａに対し−１
次回折光におけるブレーズ波長λｂを＋１次回折
光のブレーズ波長λａの４倍即ちλｂ＝４λａ程
度になるように角α，βを定めると−１次回折光
の実用波長域はλ２＝（1/2）λｂからλ４＝３λ
ｂとなり、λ２からλ３の間は＋１次、−１次何
れを用いてもよいことになる。従つて＋１次回折
光を取出すか１次回析光を取出すかの切換えは原
則的にはλ２からλ３の間で行えばよい。
次に＋１次と−１次の切換え方法の原理を述べ
る。＋１次回折光は格子を＋側へ、また−１次回
折光は格子を−側へ回せばよく、＋、−何れの側へ
でも同じ角だけ（０角位置から）回転させたとき
得られる波長は(2)，(3)式によつて等しい。従つて
格子を＋φの角位置から−側の対称位置−φの角
位置に移すと、回折光は＋１次から−１次に切換
わり得られる回折光の波長は変らない。従つて＋
１次と−１次の切換えは格子の角位置を＋、−反
転させるだけでよい。第３図以下にこの切換機構
の三つの実施例を示す。
る。＋１次回折光は格子を＋側へ、また−１次回
折光は格子を−側へ回せばよく、＋、−何れの側へ
でも同じ角だけ（０角位置から）回転させたとき
得られる波長は(2)，(3)式によつて等しい。従つて
格子を＋φの角位置から−側の対称位置−φの角
位置に移すと、回折光は＋１次から−１次に切換
わり得られる回折光の波長は変らない。従つて＋
１次と−１次の切換えは格子の角位置を＋、−反
転させるだけでよい。第３図以下にこの切換機構
の三つの実施例を示す。
第３図は波長走査にカムを用いた分光器につい
て本考案を実施した例を示す。Ｇは回折格子、Ｂ
は格子Ｇを保持するベースで図の紙面に垂直の方
向の軸によつて回転でき、カム３に当接せしめら
れる２本の腕１，２が取付けてある。Siは分光器
の入射スリツト、Soは同じく出射スリツトでＭ
はコリメータ鏡である。格子Ｇに入射した光は略
同じ方向に回折されてコリメータ鏡Ｍに戻り、射
出スリツトから出て行く、ベースＢには突起４が
突設してあつて、この突起には輪になつた紐の一
点が結着してあり、この紐はドライブプーリ８に
巻回された上左右のプーリ５，６によつて張架さ
れており、紐７の突起４の左右に当る部分は一部
がばね１０，１１になつている。ドライブプーリ
８はそれと同軸のウオームホイル及びウオーム９
を介してモータｍによつて左右何れへも回転せし
められる。ドライブプーリ８が時計方向に回転す
るとばね１０が右方へ引張られるからベースＢは
矢印のように時計方向への回動習性が与えられ腕
１がカム３に当接してカム３に追従するようにな
り、この間腕２はカム３から離れている。プーリ
８の時計方向の回動により紐７に固着した当りＰ
１が左方へ移動してリミツトスイツチＬ１に当る
とモータｍは停止する。このようにして回折格子
Ｇは腕１がカム３に従動することにより波長走査
が行われ、この場合を＋１次回折光取出し状態と
する。−１次回折光取出し状態に切換えるにはモ
ータｍを上述とは反対の向きに回転させる。そう
すると今度はばね１１が左方へ引張られるからベ
ースＢは反時計方向への回動習性を与えられ腕２
がカム３に当接して従動するようになる。モータ
ｍは紐７に固着した当りＰ２がリミツトスイツチ
Ｌ２に当ると停止し、腕２がカム３に従動して波
長走査が行われる状態が保持される。この切換え
で格子Ｇは＋の角位置から同じ絶対値の−の角位
置に切換わる。図でカム３の＋１次と記入した影
線部分は＋１次回折光用の範囲で回折格子Ｇの正
方向駆動機構をなしており、λ１〜λ３等と記入
した動径の外端に腕１が当接しているとき波長λ
１〜λ３の＋１次回折光が射出スリツトSoより
出ている。同様にして−１次と記入した影線部分
は−１次回折光用の範囲で回折格子Ｇの負方向駆
動機構をなしている。
て本考案を実施した例を示す。Ｇは回折格子、Ｂ
は格子Ｇを保持するベースで図の紙面に垂直の方
向の軸によつて回転でき、カム３に当接せしめら
れる２本の腕１，２が取付けてある。Siは分光器
の入射スリツト、Soは同じく出射スリツトでＭ
はコリメータ鏡である。格子Ｇに入射した光は略
同じ方向に回折されてコリメータ鏡Ｍに戻り、射
出スリツトから出て行く、ベースＢには突起４が
突設してあつて、この突起には輪になつた紐の一
点が結着してあり、この紐はドライブプーリ８に
巻回された上左右のプーリ５，６によつて張架さ
れており、紐７の突起４の左右に当る部分は一部
がばね１０，１１になつている。ドライブプーリ
８はそれと同軸のウオームホイル及びウオーム９
を介してモータｍによつて左右何れへも回転せし
められる。ドライブプーリ８が時計方向に回転す
るとばね１０が右方へ引張られるからベースＢは
矢印のように時計方向への回動習性が与えられ腕
１がカム３に当接してカム３に追従するようにな
り、この間腕２はカム３から離れている。プーリ
８の時計方向の回動により紐７に固着した当りＰ
１が左方へ移動してリミツトスイツチＬ１に当る
とモータｍは停止する。このようにして回折格子
Ｇは腕１がカム３に従動することにより波長走査
が行われ、この場合を＋１次回折光取出し状態と
する。−１次回折光取出し状態に切換えるにはモ
ータｍを上述とは反対の向きに回転させる。そう
すると今度はばね１１が左方へ引張られるからベ
ースＢは反時計方向への回動習性を与えられ腕２
がカム３に当接して従動するようになる。モータ
ｍは紐７に固着した当りＰ２がリミツトスイツチ
Ｌ２に当ると停止し、腕２がカム３に従動して波
長走査が行われる状態が保持される。この切換え
で格子Ｇは＋の角位置から同じ絶対値の−の角位
置に切換わる。図でカム３の＋１次と記入した影
線部分は＋１次回折光用の範囲で回折格子Ｇの正
方向駆動機構をなしており、λ１〜λ３等と記入
した動径の外端に腕１が当接しているとき波長λ
１〜λ３の＋１次回折光が射出スリツトSoより
出ている。同様にして−１次と記入した影線部分
は−１次回折光用の範囲で回折格子Ｇの負方向駆
動機構をなしている。
第４図は波長走査にサインバーを用いる型の分
光器に本考案を適用した例を示す。格子Ｇのベー
スＢに時計方向又は反時計方向の回動習性を与え
る機構は第３図の実施例と同じである。ベースＢ
からは格子Ｇの格子面に垂直の方向にサインバー
１が突出させてある。鎖線Ｏは格子ＧのＯ角位置
におけるサインバーの方向である。１２は鎖線Ｏ
に垂直に配置された送りねじで上半には左ねじｌ
が、また下半には右ねじｒが切つてあり、鎖線Ｏ
を間して上下対称位置にナツト１４，１３が螺合
させてある。ｌ，ｒは互に反対向きのねじなの
で、送りねじ１２を回わすとナツト１３，１４は
Ｏ線を中心に上下対称的に移動する。ねじｒとナ
ツト１３とにより格子Ｇの正方向駆動機構が、同
じくねじｌとナツト１４とで負方向駆動機構が構
成されており、ばね１０が上方に引張られるとベ
ースＢは時計方向の回動習性が与えられてサイン
バー１はナツト１３に当接して１３に従動し、ば
ね１１が下方に引張られるとサインバー１はナツ
ト１４に当接し、格子の角位置は＋，−反転する
から＋１次と−１次の切換えがなされる。
光器に本考案を適用した例を示す。格子Ｇのベー
スＢに時計方向又は反時計方向の回動習性を与え
る機構は第３図の実施例と同じである。ベースＢ
からは格子Ｇの格子面に垂直の方向にサインバー
１が突出させてある。鎖線Ｏは格子ＧのＯ角位置
におけるサインバーの方向である。１２は鎖線Ｏ
に垂直に配置された送りねじで上半には左ねじｌ
が、また下半には右ねじｒが切つてあり、鎖線Ｏ
を間して上下対称位置にナツト１４，１３が螺合
させてある。ｌ，ｒは互に反対向きのねじなの
で、送りねじ１２を回わすとナツト１３，１４は
Ｏ線を中心に上下対称的に移動する。ねじｒとナ
ツト１３とにより格子Ｇの正方向駆動機構が、同
じくねじｌとナツト１４とで負方向駆動機構が構
成されており、ばね１０が上方に引張られるとベ
ースＢは時計方向の回動習性が与えられてサイン
バー１はナツト１３に当接して１３に従動し、ば
ね１１が下方に引張られるとサインバー１はナツ
ト１４に当接し、格子の角位置は＋，−反転する
から＋１次と−１次の切換えがなされる。
第５図はコセカンドバーを用いて波長走査をす
る分光器による本考案の実施例を示す。１７が格
子Ｇのベースに固着されたコセカンドバーで格子
ＧのＯ角位置における格子垂線に沿つて配置され
た送りねじ１２に螺合したナツト１３にコセカン
ドバーが当接せしめられている。ばね１０が上方
に引張られるとコセカンドバーは図実線の位置で
ナツト１３に当接し、ばね１１が下方に引張られ
るとコセカンドバー１７は２点鎖線位置でナツト
１３に当接し、コセカンドバー１７の実線位置と
２点鎖線位置とは送りねじ１２に関して対称だか
ら格子Ｇは＋１次と−１次の切換えがなされる。
この場合コセカンドバーがナツト１３に上から当
ると格子Ｇの正方向駆動機構となり、下から当る
と負方向駆動機構となる。
る分光器による本考案の実施例を示す。１７が格
子Ｇのベースに固着されたコセカンドバーで格子
ＧのＯ角位置における格子垂線に沿つて配置され
た送りねじ１２に螺合したナツト１３にコセカン
ドバーが当接せしめられている。ばね１０が上方
に引張られるとコセカンドバーは図実線の位置で
ナツト１３に当接し、ばね１１が下方に引張られ
るとコセカンドバー１７は２点鎖線位置でナツト
１３に当接し、コセカンドバー１７の実線位置と
２点鎖線位置とは送りねじ１２に関して対称だか
ら格子Ｇは＋１次と−１次の切換えがなされる。
この場合コセカンドバーがナツト１３に上から当
ると格子Ｇの正方向駆動機構となり、下から当る
と負方向駆動機構となる。
本考案分光器は上述したような構成で回折格子
が＋１次と−１次とで一部重なつて互に異る実用
波長域を持ち、回折格子を０角位置を中心に＋，
−対称の角位置に切換えることで＋１次回折光と
−１次回折光の切換えがなされるので、回折格子
１つでカバーできる波長範囲が広く、切換機構は
きわめて簡単であるから、安価、高信頼、長寿
命、高精度の要求を容易に満たすことができる。
が＋１次と−１次とで一部重なつて互に異る実用
波長域を持ち、回折格子を０角位置を中心に＋，
−対称の角位置に切換えることで＋１次回折光と
−１次回折光の切換えがなされるので、回折格子
１つでカバーできる波長範囲が広く、切換機構は
きわめて簡単であるから、安価、高信頼、長寿
命、高精度の要求を容易に満たすことができる。
第１図は本考案に用いる回析格子の断面拡大
図、第２図は本考案における＋１次と−１次の回
折光の強度と波長との関係を示すグラフ、第３，
第４，第５図の各図は夫々本考案の異なる実施例
分光器の要部平面図である。 Ｇ……回折格子、Ｂ……回折格子Ｇを保持する
ベース、３……カム、１２……送りねじ、１３，
１４……ナツト、１７……コセカンドバー。
図、第２図は本考案における＋１次と−１次の回
折光の強度と波長との関係を示すグラフ、第３，
第４，第５図の各図は夫々本考案の異なる実施例
分光器の要部平面図である。 Ｇ……回折格子、Ｂ……回折格子Ｇを保持する
ベース、３……カム、１２……送りねじ、１３，
１４……ナツト、１７……コセカンドバー。
Claims (1)
- 断面非対称な突条を多数平行に形成した反射面
よりなる回折格子を用い、この回折格子を保持す
るベースに正及び負の回動習性を切換え付与する
機構と、回折格子を正方向及び負方向へ対称的に
駆動する機構とを有し、上記回動習性切換え機構
によつて回折格子が正方向駆動機構に従動するか
負方向駆動機構に従動するかの切換えがなされる
回折格子分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133079U JPS622514Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1133079U JPS622514Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55112229U JPS55112229U (ja) | 1980-08-07 |
| JPS622514Y2 true JPS622514Y2 (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=28825557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1133079U Expired JPS622514Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622514Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07113582B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1995-12-06 | 株式会社島津製作所 | 分光分析装置 |
| JPH07117456B2 (ja) * | 1987-11-27 | 1995-12-18 | 株式会社島津製作所 | 回折格子分光器 |
-
1979
- 1979-01-30 JP JP1133079U patent/JPS622514Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55112229U (ja) | 1980-08-07 |
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