PL146554B1 - Monochromator optical system with convex rowland-type reticule - Google Patents

Monochromator optical system with convex rowland-type reticule Download PDF

Info

Publication number
PL146554B1
PL146554B1 PL25423985A PL25423985A PL146554B1 PL 146554 B1 PL146554 B1 PL 146554B1 PL 25423985 A PL25423985 A PL 25423985A PL 25423985 A PL25423985 A PL 25423985A PL 146554 B1 PL146554 B1 PL 146554B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rowland
mirror
circle
monochromator
optical system
Prior art date
Application number
PL25423985A
Other languages
English (en)
Other versions
PL254239A1 (en
Inventor
Jan Jasny
Original Assignee
Polska Akademia Nauk Instytut
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polska Akademia Nauk Instytut filed Critical Polska Akademia Nauk Instytut
Priority to PL25423985A priority Critical patent/PL146554B1/pl
Priority to DE19863621464 priority patent/DE3621464A1/de
Publication of PL254239A1 publication Critical patent/PL254239A1/xx
Publication of PL146554B1 publication Critical patent/PL146554B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • G01J3/20Rowland circle spectrometers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad optyczny monochromatora z siatka wklesla typu Rowlanda* Znane sa monochromatory9 których uklad optyczny sklada sie z dwóch szczelin i jednej siatki Rowlandat to jest siatki dyfrakcyjnej, której rowki rozmieszczone sa z równomierna czestoscia na wkleslej powierzchni kulistej* W monochromatoraeh tych siatka albo przynajmniej jedna ze szczelin sa ruchome.Wada powyzszych ukladów jest ich duzy astygmatyzm. to jest wada optyczna polegaja¬ ca na niezbornym odwzorcowaniu obrazu kazdej szczeliny przez siatke* Wada ta objawia sie w ten sposób, ze obraz bocznych krawedzi szczeliny odwzorowany jest w jednej plaszczyznie, zas obraz szczytowych krawedzi szczeliny w innej plaszczyznie, znacznie oddalonej od po¬ przedniej* Nie istnieje zatem mozliwosc odwzorowywania obrazu jednej szczeliny w szczelinie drugiej, co wiaze sie z duza strata swiatla przepuszczanego przez monochromator* Znane sa dwa sposoby wydatnego zmniejszenia astygmatyzmu. czyli wyzej opisanej wady optycznej monochromatora* Pierwszy sposób polega na zastosowaniu asferyoznych. czyli nie- kulistych powierzchni wkleslych siatki* Technologia wykonania takich powierzchni jest wysoce pracochlonna i kosztowna* Drugi sposób polega na zastosowaniu siatek o nierównomiernie rozmieszczonych rowkach* Wprawdzie technologia wykonania takich siatek jest juz dobrze opanowana i stosunkowo ekono¬ miczna, jednakze wada takich siatek jest nieliniowosc rozwinietego przez nie obrazu widmowego* W zwiazku z tym mechanizm przestrajajacy i wskazujacy dlugosc fali swiatla przechodzacego przez monochromator jest skomplikowany i kosztowny* Znane sa równiez monochromatory podwójne utworzone z dwóch monochromatorów z siatka Rowlanda, których celem jest umniejszenie tak zwanego swiatla pasozytniczego* Monochromatory te maja równiez wady takie, jak wyzej opisane* Uklad optyczny, do monochromatora wedlug wynalazku zawiera dwie ustawione na okregu Rowlanda nieruchome szczeliny oraz nieruchoma siatke Rowlanda, to jest wklesla siatke dyfrakcyjna z równomiernie rozmieszczonymi rowkami, Ponadto uklad zawiera wklesle zwiercia- 146 5542 146 554 dlo cylindryczne ulozyskowane obrotowo wokól osi przechodzacej przez srodek okregu Rowlanda i prostopadlej do plaszczyzny tego okregu* Wierzcholkowa tworzaca zwierciadla lezy w plaszczyznie okregu Rowlanda i przecina sie z osia obrotu tego zwierciadla* W powyzszym ukladzie optycznym do monochromatora astygmatyzm zostal wydatnie zmniejszony pomimo zastosowania siatki o kulistej powierzchni i o równomiernie rozmiesz¬ czonych rowkach. Zmiana dlugosci fali swiatla przechodzacego przez monochromator dokonana jest zwyklym obrotem elementu optycznego korygujacego astygmatyzm. przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig.1 przedstawia przekrój ukladu optycznego monochromatora zwykle¬ go, a fig* 2 - przekrój ukladu optycznego monochromatora podwójnego. Przekroje leza w plaszczyznie symetrii danego ukladu. jak pokazano na fig*1 uklad optyczny monochromatora sklada sie z dwóch szczelin S1 i S2, z wkleslej siatki D o promieniu powierzchni kulistej RD oraz z wkleslego zwier¬ ciadla cylindrycznego Z o promieniu powierzchni cylindrycznej RZ* Szczeliny S1 i S2 oraz siatka D sa nieruchome* Zwierciadlo Z znajduje sie w oprawie obrotowej i obracane jest wokól osi prostopadlej do plaszczyzny rysunku* a przechodzacej przez punkt P* Punkt ten lezy na osi optycznej siatki D, dokladnie w srodku pomiedzy wierzcholkiem W a srodkiem K powierzchni kulistej siatki D. Os powierzchni cylindrycznej zwierciadla Z jest prostopadla do osi obrotu zwierciadla* zas wierzcholkowa tworzaca WT tej powierzchni cylindrycznej, przecina sie z osia obrotu w punkcie P. Srodki szczelin S1 i S2 leza na tak zwanym okregu Rowlanda OR, to jest na okregu przechodzacym przez srodek K i stykajacym sie z wierzchol¬ kiem w powierzchni kulistej siatki D. Punkt P jest srodkiem okregu OR, zatem tworzaca WT dzieli okrag na dwie równe czesci, w wyniku czego zwierciadlo Z odwzorowywuje wszystkie punkty lezace na okregu OR na tymze samym okregu. Wlasnoscia siatki Rowlanda jest to, ze dla szczelin ustawionych na okregu Rowlanda tworzy ona ostry obraz bocznych krawedzi tych szczelin na tym samym okregu* Dla rozbieznego peku swiatla wychodzacego ze szczeliny S1 i odbitego od siatki D powstalby odpowiedni obraz szczeliny S1 w punkcie 01* Jednak jeszcze przed osiagnieciem punktu 01 swiatlo odbija sie od zwierciadla Z tak, aby przy odpowiednim ustawieniu tego zwierciadla skupic sie w szczelinie S2, tworzac w tym miejscu ostry obraz bocznych krawedzi szczeliny Si* Szczytowe krawedzie szczeliny 21 bylyby przez siatke D odwzorowywane w punkcie 02, czyli daleko poza okregiem OR. Przez dobór odpowiedniego pro¬ mienia RZ powierzchni cylindrycznej zwierciadla Z powoduje sie, ze w szczelinie S2 powstaje równiez ostry obraz szczytowych krawedzi szczeliny S1, czyli obraz calkowicie uwolniony od wady zwanej astygmatyzmem* Dla róznej dlugosci fal i swiatla siatka D tworzy obraz 01 w róznych punktach okregu OR* Przez odpowiedni obrót zwierciadla Z wokól osi obrotu przecho¬ dzacej przez punkt P, kazdy z tych punktów okregu moze byc odwzorowywany w srodku szczeliny S2. Na tym wlasnie polega ustawienie monochromatora na pozadana^ dlugosc fali. Zgodnie z wlasnosciami pracy siatki Rowlanda wielkosc zmiany dlugosci fali jest proporcjonalna do wielkosci kata obrotu zwierciadla Z* Polozenie szczeliny S1 na okregu OR tak sie dobiera, aby swiatlo przechodzace przez te szczeline nie padalo na krawedz zwierciadla Z niezaleznie od ustawienia katowego tego zwierciadla w ramach zakresu katów odpowiadajacego zakresowi pomiarowemu monochroma¬ tora. Ponadto zwierciadlo Z powinno byc na tyle dlugie, aby swiatlo odbite od siatki D odbijalo sie w calosci od zwierciadla Z przy kazdym jego ustawieniu katowym, w ramach zakresu pomiarowego, promien zwierciadla RZ powinien zapewnic uzyskanie optymalnej jakosci obrazu szczeliny S1 w szczelinie S2 przy dlugosci fali swiatla odpowiadajacej srodkowi za¬ kresu pomiarowego* wówczas w calym zakresie pomiarowym astygmatyzm ukladu optycznego bedzie stosunkowo najmniejszy* Ha figurze 2 pokazany jest uklad optyczny monochromatora podwójnego, zlozonego z dwóch ukladów wyzej opisanych, poszczególne uklady pojedyncze odwrócone sa wzgledem siebie o kat pól pelny i stykaja sie ze soba punktem odpowiadajacym srodkowi szczeliny S2 na fig*1* Poniewaz w punkcie styku uklady te rozwijaja obraz widmowy w przeciwnych kierunkach, szcze-146 554 3 lina S2 moze byc opuszczana. Celem lepszego wykorzystania powierzchni optycznie czynnej obu siatek D1 i D2, w punkcie styku znajduje sie soczewka szklana lub kwarcowa S o tak dobranej mocy optycznej, ze odwzorowuje ona obraz siatki D1 na powierzchni siatki D2 i odwrotnie* Dodatkowa zaleta ukladu wedlug fig.2 jest to, ze os optyczna peku swiatla wchodzacego do podwójnego monochromatora oraz os optyczna peku swiatla wychodzacego z niego nie zmieniaja swojego kierunku w czasie przestawienia dlugosci fali swiatla prze¬ puszczanego. Nie jest to zaleta typowa dla monochromatorów z siatka Rowlanda.Zastrzezenie patentowe Uklad optyczny monochromatora z siatka wklesla typu Rowlanda, znamienny tym, ze zawiera wklesle zwierciadlo cylindryczne /Z/ ulozyskowane obrotowo wokól osi przechodzacej przez srodek /p/ okregu Rowlanda i prostopadlej do plaszczyzny tego okregu, przy czym wierzcholkowa tworzaca /WT/ zwierciadla /Z/ lezy w plaszczyznie okregu Rowlan¬ da i przecina sie z osia obrotu tego zwierciadla, zas zarówno szczeliny /S1 i S2/ jak i siatka Rowlanda /D/ usytuowane sa nieruchomo.146 554 FIG.1 FIG. 2 ft8COW"i» Polfenfiran, upprl NaWad Ona400 zl lOOegz. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad optyczny monochromatora z siatka wklesla typu Rowlanda, znamienny tym, ze zawiera wklesle zwierciadlo cylindryczne /Z/ ulozyskowane obrotowo wokól osi przechodzacej przez srodek /p/ okregu Rowlanda i prostopadlej do plaszczyzny tego okregu, przy czym wierzcholkowa tworzaca /WT/ zwierciadla /Z/ lezy w plaszczyznie okregu Rowlan¬ da i przecina sie z osia obrotu tego zwierciadla, zas zarówno szczeliny /S1 i S2/ jak i siatka Rowlanda /D/ usytuowane sa nieruchomo.146 554 FIG.1 FIG. 2 ft8COW"i» Polfenfiran, upprl NaWad Ona400 zl lOOegz. PL
PL25423985A 1985-06-28 1985-06-28 Monochromator optical system with convex rowland-type reticule PL146554B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25423985A PL146554B1 (en) 1985-06-28 1985-06-28 Monochromator optical system with convex rowland-type reticule
DE19863621464 DE3621464A1 (de) 1985-06-28 1986-06-26 Optisches system eines monochromators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25423985A PL146554B1 (en) 1985-06-28 1985-06-28 Monochromator optical system with convex rowland-type reticule

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL254239A1 PL254239A1 (en) 1987-01-12
PL146554B1 true PL146554B1 (en) 1989-02-28

Family

ID=20027327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL25423985A PL146554B1 (en) 1985-06-28 1985-06-28 Monochromator optical system with convex rowland-type reticule

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3621464A1 (pl)
PL (1) PL146554B1 (pl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853754B4 (de) * 1998-11-21 2009-06-10 Spectro Analytical Instruments Gmbh Simultanes Doppelgitter-Spektrometer mit Halbleiterzeilensensoren oder Photoelektronenvervielfachern
RU2262086C1 (ru) * 2004-04-01 2005-10-10 Лившиц Александр Маркович Способ измерения спектра излучения, спектрометр и малогабаритный спектрометр
RU194712U1 (ru) * 2017-06-30 2019-12-19 Илья Николаевич Карькин Портативный лазерный искровой эмиссионный спектрометр
JP7024624B2 (ja) * 2018-06-25 2022-02-24 株式会社リコー 支持枠、分光器、分光分析ユニット、及び画像形成装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1246098A (en) * 1968-01-10 1971-09-15 Pye Unicam Ltd Improvements in or relating to monochromators
DE3224559A1 (de) * 1982-07-01 1984-01-05 Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen Monochromator
DE3224736A1 (de) * 1982-07-02 1984-01-05 Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen Gitterspektrometer

Also Published As

Publication number Publication date
DE3621464C2 (pl) 1989-08-10
DE3621464A1 (de) 1987-01-08
PL254239A1 (en) 1987-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101099847B1 (ko) 편광변조 광학소자
US3628849A (en) Diffraction gratings
US4634276A (en) Slit imaging system using two concave mirrors
US4350410A (en) Multiprism collimator
CN103688198A (zh) 衍射光栅制造方法、分光光度仪、以及半导体装置的制造方法
JPH04283750A (ja) 露光装置
JPH116926A (ja) 光ファイバブラッグ格子書き込みのための自動高精度波長制御装置及び方法
US4542989A (en) Apparatus for position encoding
PL146554B1 (en) Monochromator optical system with convex rowland-type reticule
US3730626A (en) Monochromators with concave spherical gratings
JPS626126A (ja) 光スペクトル分析用センサ
EP0163743B1 (en) Monochromator
US20210325245A1 (en) High resolution multi-pass optical spectrum analyzer
CN209471047U (zh) 透射比标准量具、透射比测量装置
US3687554A (en) Spectroscopic measurement system using rotating patterned grill members
SU934246A1 (ru) Сканирующий спектральный прибор
SU411294A1 (pl)
CN100442102C (zh) 超分辨连续可调的光瞳滤波器
US5000571A (en) Method of fabricating a readout apparatus for a ring laser gyroscope
US4480913A (en) Fine positioning beam director system
US6904202B1 (en) Writing waveguides with an arbitrary Bragg wavelength
SU1260696A1 (ru) Многокаскадный полихроматор
JP2000215506A (ja) 光学装置
Pouey Comparison between far ultraviolet monochromators
SU1682950A1 (ru) Отражающий интерференционный светофильтр