RU2476834C1 - Diffraction polychromator - Google Patents

Diffraction polychromator Download PDF

Info

Publication number
RU2476834C1
RU2476834C1 RU2011127607/28A RU2011127607A RU2476834C1 RU 2476834 C1 RU2476834 C1 RU 2476834C1 RU 2011127607/28 A RU2011127607/28 A RU 2011127607/28A RU 2011127607 A RU2011127607 A RU 2011127607A RU 2476834 C1 RU2476834 C1 RU 2476834C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polychromator
slit
diffraction
concave
entrance
Prior art date
Application number
RU2011127607/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011127607A (en
Inventor
Александр Васильевич Савушкин
Валерий Борисович Шилов
Галина Михайловна Ермолаева
Алексей Леонидович Широкорад
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственная корпорация "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственная корпорация "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственная корпорация "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова"
Priority to RU2011127607/28A priority Critical patent/RU2476834C1/en
Publication of RU2011127607A publication Critical patent/RU2011127607A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476834C1 publication Critical patent/RU2476834C1/en

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: diffraction polychromator has an entrance spectral slit, a concave diffraction grating and a multi-element radiation receiver. At the input of the polychromator there are series-connected zero dispersion double monochromator, having an entrance slit, two concave diffraction gratings, an intermediate concave spherical mirror and an exit slit which is superimposed with the entrance slit of the polychromator.
EFFECT: high level of scattered light and providing high spectrum purity owing to a triple monochromatisation degree with minimum optical components.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к спектральным приборам, а именно: к дифракционным полихроматорам, предназначенным для разложения в спектр анализируемого излучения.The present invention relates to spectral devices, namely: to diffraction polychromators intended for decomposition into the spectrum of the analyzed radiation.

Известны дифракционные полихроматоры, предназначенные для работы в различных областях спектра (Пейсахсон И.В. Оптика спектральных приборов, Л.: Машиностроение, 1975, с.177).Known diffraction polychromators designed to operate in various spectral regions (Peysakhson I.V. Optics of spectral instruments, L .: Mashinostroenie, 1975, p. 177).

Уровень рассеянного излучения в них зависит от качества оптики, количества оптических элементов, от габаритов оптико-механического блока, от степени монохроматизации. Известно, что двойная степень монохроматизации снижает уровень рассеянного света на два порядка. Тем не менее, эти полихроматоры обладают недостаточно низким уровнем рассеянного излучения, необходимого для решения определенного круга задач.The level of scattered radiation in them depends on the quality of the optics, the number of optical elements, the dimensions of the optical-mechanical unit, and the degree of monochromatization. It is known that a double degree of monochromatization reduces the level of scattered light by two orders of magnitude. However, these polychromators do not have a sufficiently low level of scattered radiation, which is necessary to solve a certain range of problems.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дифракционный полихроматор спектрометра QE 65000 фирмы «Ocean Optics» (Catalog 2007). Такой полихроматор построен по скрещенной схеме Черни-Тернера и содержит плоскую дифракционную решетку, два вогнутых сферических зеркала, играющих роль коллиматорного и камерного объективов, набор пропускающих фильтров, отрезающих коротковолновое излучение, входную щель и многоэлементный приемник излучения с фильтром, отрезающим излучение 2-го и 3-го порядков спектра. Уровень рассеянного света в этом полихроматоре составляет 0,1%, что очень хорошо для полихроматора таких малых габаритов (фокусное расстояние объективов 101,6 мм), но не всегда достаточно.The closest to the proposed technical essence is the diffraction polychromator of the QE 65000 spectrometer from Ocean Optics (Catalog 2007). Such a polychromator is constructed according to the crossed Czerny-Turner scheme and contains a flat diffraction grating, two concave spherical mirrors playing the role of a collimator and camera lenses, a set of transmission filters that cut off short-wave radiation, an entrance slit, and a multi-element radiation detector with a filter that cuts off radiation of the 2nd and 3rd order spectrum. The level of scattered light in this polychromator is 0.1%, which is very good for a polychromator of such small dimensions (the focal length of the lenses is 101.6 mm), but not always enough.

Целью изобретения является уменьшение уровня рассеянного света и варьирование полосы пропускания спектра без замены оптических деталей (фильтров).The aim of the invention is to reduce the level of scattered light and varying the bandwidth of the spectrum without replacing the optical parts (filters).

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в дифракционном полихроматоре, содержащем дифракционную решетку, входную щель и многоэлементный приемник излучения, дифракционная решетка выполнена вогнутой, на входе полихроматора установлен двойной монохроматор с нулевой дисперсией, содержащий входную щель, две вогнутые дифракционные решетки, промежуточное вогнутое сферическое зеркало и выходную щель, совмещенную со входной щелью полихроматора. Таким образом, имеет место тройная степень монохроматизации.This goal is achieved due to the fact that in the diffraction polychromator containing a diffraction grating, an entrance slit and a multi-element radiation detector, the diffraction grating is made concave, a double monochromator with zero dispersion is installed at the input of the polychromator, containing an entrance slit, two concave diffraction gratings, an intermediate concave spherical mirror and an exit slit combined with an input slit of a polychromator. Thus, there is a triple degree of monochromatization.

На рисунке представлена оптическая схема предлагаемого дифракционного полихроматора:The figure shows the optical scheme of the proposed diffraction polychromator:

4 - входная щель двойного монохроматора;4 - entrance slit of a double monochromator;

5 и 8 - две вогнутые дифракционные решетки, расположенные друг под другом;5 and 8 — two concave diffraction gratings located one below the other;

7 - вогнутое зеркало;7 - concave mirror;

8 - выходная щель двойного монохроматора, она же - входная щель полихроматора;8 - exit slit of a double monochromator, it is also the entrance slit of a polychromator;

11 - вогнутая дифракционная решетка полихроматора;11 - concave diffraction grating of a polychromator;

12 - многоэлементный приемник излучения.12 is a multi-element radiation detector.

Излучение от источника света (например, лазерное излучение от источника 1 возбуждает люминисценцию, либо излучение комбинационного рассеяния в объеме 2) через коллективную линзу 3 и входную щель 4 расходящимся пучком падает на вогнутую решетку 5, которая фокусирует дифрагированное излучение исследуемого спектра на поверхность вогнутого сферического зеркала 7, а возбуждающую длину волны фокусирует в светоловушку 6. Зеркало 7 отражает излучение разных длин волн на решетку 8, идентичную решетке 5. Решетка 8 смешивает излучение всех длин волн и фокусирует в выходную щель 10, которая является входной для дифракционного полихроматора с вогнутой решеткой 11, фокусирующей исследуемый спектр на многоэлементный приемник излучения 12. Наличие плоского зеркала 9 не является принципиальным, без него щель 10 располагалась бы под щелью 4.Radiation from a light source (for example, laser radiation from source 1 excites luminescence, or Raman radiation in volume 2) through a collective lens 3 and an entrance slit 4 diverges into a concave grating 5, which focuses the diffracted radiation of the spectrum under study onto the surface of a concave spherical mirror 7, and the exciting wavelength focuses into a light trap 6. Mirror 7 reflects the radiation of different wavelengths onto a grating 8 identical to grating 5. Grating 8 mixes the radiation of all wavelengths and Okushiri in the exit slit 10 which is input to the diffraction grating polychromator with a concave 11, a focusing the analyzed spectrum to a multi-element radiation detector 12. The flat mirror 9 is not essential, without gap 10 would be situated below the gap 4.

Расчеты показали, что уровень рассеянного света в таком полихроматоре уменьшится по сравнению с прототипом на два порядка.Calculations showed that the level of scattered light in such a polychromator will decrease by two orders of magnitude compared to the prototype.

Claims (1)

Дифракционный полихроматор, содержащий входную спектральную щель, дифракционную решетку и многоэлементный приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью получения максимально чистого спектра с минимальным уровнем рассеянного света в требуемом интервале длин волн, дифракционная решетка выполнена вогнутой, а на входе полихроматора последовательно с ним установлен двойной монохроматор с нулевой дисперсией, содержащей входную щель, две вогнутые дифракционные решетки, промежуточное вогнутое сферическое зеркало и выходную щель, совмещенную с входной щелью полихроматора. A diffraction polychromator containing an input spectral slit, a diffraction grating, and a multi-element radiation detector, characterized in that, in order to obtain the most pure spectrum with a minimum level of scattered light in the required wavelength range, the diffraction grating is concave, and the polychromator is arranged in series with it double monochromator with zero dispersion containing an entrance slit, two concave diffraction gratings, an intermediate concave spherical mirror and an exit slit, compatible schennuyu with the entrance slit of the polychromator.
RU2011127607/28A 2011-07-05 2011-07-05 Diffraction polychromator RU2476834C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127607/28A RU2476834C1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Diffraction polychromator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127607/28A RU2476834C1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Diffraction polychromator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127607A RU2011127607A (en) 2013-01-10
RU2476834C1 true RU2476834C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=48795334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127607/28A RU2476834C1 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Diffraction polychromator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476834C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113003B (en) * 2020-08-28 2024-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 In-situ monitoring chemistry chemical reaction double cascade button stray light emission spectrum measuring device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5756725A (en) * 1980-09-22 1982-04-05 Shimadzu Corp Double monochromator
US4571074A (en) * 1982-01-04 1986-02-18 Instruments S.A. Spectrometry device for analyzing polychromatic light
SU1700386A1 (en) * 1989-11-14 1991-12-23 Предприятие П/Я Р-6681 Diffraction polychromator
RU101823U1 (en) * 2010-09-17 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) DOUBLE MONOCHROMATOR WITH ZERO DISPERSION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5756725A (en) * 1980-09-22 1982-04-05 Shimadzu Corp Double monochromator
US4571074A (en) * 1982-01-04 1986-02-18 Instruments S.A. Spectrometry device for analyzing polychromatic light
SU1700386A1 (en) * 1989-11-14 1991-12-23 Предприятие П/Я Р-6681 Diffraction polychromator
RU101823U1 (en) * 2010-09-17 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) DOUBLE MONOCHROMATOR WITH ZERO DISPERSION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011127607A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9709441B2 (en) Spectrometer of high diffraction efficiency for analyzing the spectrum of a light beam
US8873049B2 (en) Broad band Czerny-Turner spectrometer, methods, and applications
WO2020168226A3 (en) Apparatuses, systems, and methods for detecting materials based on raman spectroscopy
DK2929307T3 (en) SPECTROMETER FOR ANALYZING A SPECTRUM SPECTRUM
EP3788329B1 (en) High resolution and high throughput spectrometer
KR20150116999A (en) Micro Raman and photo-luminescence spectral analysis apparatus for multi-channel excitation laser source switching
Bourdarot et al. Nanovipa: a miniaturized high-resolution echelle spectrometer, for the monitoring of young stars from a 6u cubesat
RU2476834C1 (en) Diffraction polychromator
Robertson et al. Compact high-resolution spectrographs for large and extremely large telescopes: using the diffraction limit
CN110632058B (en) Small light splitting device for Raman spectrum analysis
De Oliveira et al. The brazilian tunable filter imager for the soar telescope
KR102255340B1 (en) Spectroscopy and related instruments with retroreflective surfaces
JP7420788B2 (en) Compact spectrometers and instruments including compact spectrometers
US10345496B2 (en) Miniature grism system for astronomical spectroscopy
JP5030173B2 (en) Dispersive prism
RU2611712C2 (en) Diffractive polychromator with crossed dispersion
Moser et al. Compact Raman spectrometer system for low frequency spectroscopy
KR20160143969A (en) Spectroscopic instrument using plane mirror and lens
Sigernes Basic hyperspectral imaging
EP3833945B1 (en) Monochromator with stray light reduction
CN214173564U (en) Lightning spectral imager based on echelle grating
KR102491141B1 (en) Apertureless sprctrometer
RU158242U1 (en) SPECTROGRAPH
Mukhin et al. Double-grating polychromator for laser-aided plasma diagnostics
RU2492434C1 (en) Multi-channel high-performance raman spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 6-2013

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 6-2013 FOR TAG: (73)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180706