SU1226078A1 - Дифракционный монохроматор - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет устранить астигматизм и расфокусировку спектрального изображени . Устройство со- держит входную щель 1, одинаковые вогнутые дифракционные решетки 2, 3, выходную щель 4, механизм поворота 5 дифракционных решеток. Решётки установлены так, что направление штрихов одной решетки перпендикул рно направлению штрихов другой решетки. Механизм поворота 5 осуществл ет перекрестный разворот решеток вокруг осей 0 и Oj, скрещенных под углом 90°. В монохроматоре компенсаци  астигматизма сопровождаетс  и компенсацией расфокусировки спектрального изображени . 1 ил. в N) Ю Од О 00

Description

Изобретение относитс  к оптическому спектральному приборостроению.

Цель изобретени  - устранение астигматизма и расфокусировки спектрального изображени .

На чертеже изображена оптическа  схема дифракционного монохроматора.

Устройство содержит входную щель 1, одинаковые вогнутые дифракционные решетки 2 и 3, выходную щель 4,механизм поворота 5 дифракционных решеток Входна  и выходна  щели совмещены с фокальными поверхност ми дифракционных решеток. Решетки установлены так, что направление штрихов одной решетки перпендикул рно направлению штрихов другой решетки. Кажда  решетка установлена с возможностью поворота вокруг оси проход щей через вершину этой решетки параллельно направлению ее штрихов. Дл  устранени  засветки выходной щели пр мым , не разложенным в спектр излучением, между решетками установлен непрозрач- ньй экран (не показан).Механизм 5 поворота осуществл ет перекрестньш разно

рот решеток вокруг осей О, и О.,скрео (. J

щенных под углом 90 .

Устройство работает следующим образом.

Излучение через входную щель 1 и центральное отверстие в решетке 2 расход щимс  пуском попадает на решетку 3. Так как входна  щель 1 установлена в фокальной плоскости решетки 3, то дифрагированное излучение отражаетс  в виде почти параллельных монохроматических пучков, расположенных в зависимости от длины волны излучени  под разными углами к Нормали решетки. Монохроматические пучки излучени  падают на решетку 2, направление штрихов которой перпендикул рно направлению штрихов решетки 3, вторично диспергируютс  ею и этой же решеткой фокусируютс  на выходной щели 4.

Длина волны излучени  за выходной щелью определ етс  равенством

2dSin Л К

(1)

где Л - центральна  длина волны выход щего излучени ; -d - посто нна  решеток; К - рабочий пор док спектра; й- угол между нормалью к решетке и осью прибора, равный углу поворота решеток от исходного положени .

Фокусировка меридиональных и сагиттальных пучков излучени  вогнутой)

дифракционной решеткой описываетс  следующими выражени ми:

COS- if

созЧ (2)

D

1

cos ч + со54

R

где S - угол падени  излучен решетку, у - угол дифракции

у Ч) Д

Подставив (4) в (2) и (3) чают дл  рещетки 3:

1

зм

Jt:

R С08Д

2 COS& R

. 1

где 1

зл

и 1--- рассто ни  от вершины

О, С

решетки 3 до промежуточного изображени  в меридиональной и сагиттальной плоскост х. По услови м рассто ние 1,„  вл етс  рассто нием от вершины

эМ

решетки 2 до промежуточного изображени  в сагиттальной плоскости, . - рассто ние в меридиональной плоскости. Подставив (6) и (4) в (2), а (5) и и (4) в (3) получают:

2 COSU

- т- ) +

1.

40

U

2 созД R

Знак (-) скобками учитывает, что решетки установлены встречно рабочими поверхност ми. В результате решени  получают, что фокусировка спектра в меридиональной и сагиттальной плоскост х описываетс  одинаковыми уравнени ми:

SO

(7)

(8)

S$

т.е. 1. Ц ,астигматизм решетки 3 компенсируетс  астигматизмом решетки 2.

В предлагаемом монохроматоре компенсаци  астигматизма сопровождаетс 

I

и компенсацией расфокусировки спектрального изображени . Функци 

1 + :сохран ет почти посто нCOS U

кое значение в широких интервалах угла 4 .. Поэтому при сканировании спектра величины 1 и 1 остаютс 

и.с

практически посто нными. В монохро- маторе с решетками радиуса кривизны 250 мм и плотностью нарезки штрихов 1200 ед/мм во всей ультрафиолетовой области спектра (1 нм - 400 нм) расфокусировка не превышает 0,05 мм.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Дифрактдионный монохроматор, содержащий оптически сопр женные, расположенные на одной оптической оси, рабо2260784

   чими поверхност ми друг к другу две одинаковые вогнутые дифракционные решетки с отверсти ми в центре, установленные с возможностью поворота

   5 вокруг осей, проход щих через вершины дифракционных решеток и параллельных направлени м штрихов, входную и выходную щели, установленные на той же оптической оси и совмещенные с

   10 фокальными поверхност ми дифракционных -решеток, а также механизм поворота , кинематически св занный с дифракционными решетками, о т л и ч а - ю щ jf и с   тем, что, с целью устраJ5 нени  астигматизма и расфокусировки спектрального изображени , дифракционные решетки установлены так, что направлени  их штрихов взаимно перпендикул рны .