SU1358538A1 - Спектрограф - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области оптического спектрального приборостроени . Целью изобретени   вл етс  увеличение светосилы, расширение спектрального диапазона работы и улучшение качества изображени .В спектрографе излучение из входной щели попадает на вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переученным рассто нием между ними Рассто ние между входной и решеткой ,01056-0,0393Д-К). Угол падени  излучени  на решетку (, +0,. Регистраци  спектра осуществл етс  приемным устройством с плоской приемной поверхностью. Перед ре- гистрирук дим устройством установлена полева  линза. Рассто ние.между решеткой и регистрирующим устройством dj rLl,0037-0,014V N-K),058(A N)4 + +(d,-d9/n). Штрихи решетки имеют радиусы ,34 r/AN-(0,93+0,72AN)-y. Рассто ние 1 между штрихами удовлетвор ет соотношеншо 1 1 + (0,1 )

Description

1

10

15

Изобретение относитс  к области оптического спектрального прййоро- с роени .

Целью изобретени   вл етс  увеличение светосилы, расширение спектрального диапазона работы и улучшение качества изображени .

На чертеже изображена оптическа  схема спектрографа.

Спектрограф содержит последовательно расположенные по ходу луча входную щель 1, сферическую дифракционную решетку 2, имеющую радиус кри визны г, полевую линзу 3 и регистрирующее устройство А с,, плоской приемной поверхностью. Дифракционна  решетка 2 расположена на рассто нии d г(1,01036-0,0393/1 N) от входной щели I и на рассто нии ,00370 ,,0580N)+(d,- -) от регистрирующего устройства А, а угол между отрезком, соедин ющим центр входной щели с вершиной решетки, и нормалью к решетке ,016+0,7A8AN,. Штрихи решетки 2 имеют радиус кривизны р, мен ющийс  по закону р

--- 3il- r-(0,93+0,7.;iN)y, а переменное рассто ние 1 между штрихами удовлетвор ет соотношению 1 fl + (0,12+ +2,7AN) (3,7-l6,) 10-y J.

Устройство работает следующим образом . Излучение от входной щели 1 падает на сферическую дифракционную решетку 2 под углом if. Решетка 2 имеет в общем случае штрихи радиуса р р -Р., и переменное рассто ние меж- 40

13585382

входной щели 1 до вершины решетки 2 при d.. , соответствующем указанным услови м, обеспечивает равенство нулю астигматизма и меридиональной комы дл  двух длин волн: Л i

где ,,

волн диапазона, при значени х коэффициента -J, характеризующего меридиональную кому, и коэффициента р, характеризующего астигматизм, полученных и  соотношений

j - крайние значени  длин

sint/cosv/1 со 1/ч sin(/ c6fi(/ /1

н; - -г,- а; - cosv i 2()TH

.., у .. .«..м......... ;

20

Коррекци  сагиттальной комы обеспечиваетс  тем, что характеризующий эту аберрацию коэффициент Р оп25 ределен из услови  равенства нулю этой аберрации дл  центра спектраль , ного диапазона:

30

sinl/fCOSl/ 1 ч Й1п //С08(/

-5 : 57 d

М Р 0 - -3-1- -- -|u- -J-O,

р«

где (i

:i

1

ду штрихами 1 ( l+fty+Vy -), где

Ро РО

- угол дифракции соответствующей длины волны. Соотношени  получены приравнива- 35 ниам нулю соответствук)щих коэффи1р1- ентов характеристической функции решетки с криволинейными штрихами и переменным рассто нием между ними. Вьшолчение спектрографа с указанными характеристиками позвол ет создать высококачественный спектральный прибор, сочетающий работу в широкой спектральной области с выЬоким качеством изображени .

радиус кривизны штриха в вершине решетки; Р, fx, -J - некоторые посто нные . Дифрагированное излучение про- ходит через полевую линзу 3 и фокусируетс  на плоскости регистрации устройства А. Фокусировка на плоскости обеспечиваетс  тем, что коэффициент jU, характеризующий фокусировку в меридиональной плоскости, и рассто ние dj от решетки до регистрирующего устройства определ етс  из условий минимума дефокусировки на плоскости , а полева  линза благодар  тому , что длины волн, удаленные от центра спектрограммы, проход т больший путь в стекле, компенсируют остаточную дефокусировку. Рассто ние d от

решетк азанны енство альной

j - крайние значени  длин

sint/cosv/1 со 1/ч sin(/ c6fi(/ /1

н; - -г,- а; - cosv i 2()TH

.., у .. .«..м......... ;

Коррекци  сагиттальной комы обеспечиваетс  тем, что характеризующий эту аберрацию коэффициент Р определен из услови  равенства нулю этой аберрации дл  центра спектрального диапазона:

40

0

sinl/fCOSl/ 1 ч Й1п //С08(/

-5 : 57 d

М Р 0 - -3-1- -- -|u- -J-O,

р«

где (i

45

РО

- угол дифракции соответствующей длины волны. Соотношени  получены приравнива- 35 ниам нулю соответствук)щих коэффи1р1- ентов характеристической функции решетки с криволинейными штрихами и переменным рассто нием между ними. Вьшолчение спектрографа с указанными характеристиками позвол ет создать высококачественный спектральный прибор, сочетающий работу в широкой спектральной области с выЬоким качеством изображени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   45

   Спектрограф, содержащий оптически св занные входную щель, вогнутую

   50 дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным рассто нием между ними, полевую линзу и регистрирующее устройство с плоской приемной поверхностью, о т л и ч а55 ю щ и и с   тем, что, с целью увеличени  светосилы, расширени  спект- .рального диапазона работы и улучшени  качества изображени , вогнута  дифракционна  решетка расположена на

   3 . 1358538

   рассто нии (1,01056-0,0393 ЛN) от входной пели и на рассто нии d гГ1,0037-0,Ol4;iN4-0,058 ( А N0 +(а,1

   -1

   1) от регистрирующего устройства,

   угол между оптической осью, соедин - кицеЙ входную гцель и верпину вогнутой дифракционной решетки, и нормалью к вогнутой дифракционной решетке i/ -0,016+0,748ЯМ, при этом криволиней ные штрихи вогнутой дифракционной решетки выполнень радиусом ро-3,34 -«

   -(0,,72AN)y, а переменное рассто ние 1 мещду штрихами решетки удовлетвор ет соотношению .

   1 tH-(0,l2+2,).10 (3,7-16 ,ЗДN). lO- y J,

   где г - радиус кривизны дифракционной

   решетки; N -. частота штрихов в вершине ди фрак1шонной решетки; А - средн   длина волны спектрального диапазона; dj - толщина полевой линзы; п - показатель переломлени  полевой линзы;

   SJ координаты в меридиональном сечении дифракционной решетки .

   Составитель С.Иванов Редактор А.Купр кова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

   Заказ 3404 Тираж 499 Подписное BHHHitH Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  ka6., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4