SU1543246A1

SU1543246A1 - Spectral installation

Info

Publication number: SU1543246A1
Application number: SU884359063A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Савушкин; Елена Викторовна Попова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1988-01-06
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1990-02-15

Abstract

Изобретение относитс к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретени вл етс уменьшение астигматизма и упрощение конструкции. В спектральной установке излучение с помощью зеркала фокусируетс на входную щель монохроматора спектрографа. Разложение света в спектр осуществл етс дифракционной решеткой, имеющей радиус R_M в меридиональной плоскости и радиус R_S в сагиттальной плоскости. Отношение радиусов R_M и R_S удовлетвор ет соотношению R_M / R_S*980. Отношение радиуса R_M к рассто нию D между точкой сагитального фокуса зеркала и вершиной дифракционной решетки удовлетвор ет соотношению R_M / D*980. Эти услови означают, что решетка устанавливаетс в сход щемс в сагиттальной плоскости пучке излучени и в то же врем решетка должна быть выпуклой в сагиттальном и вогнутой в меридиональном сечении и иметь пр мые штрихи. Отсутствие необходимости перемещать зеркало относительно входной щели повышает надежность работы прибора, что особенно важно в области вакуумного ультрафиолета. 1 ил.This invention relates to optical spectral instrumentation. The aim of the invention is to reduce astigmatism and simplify the design. In a spectral setup, radiation using a mirror is focused on the entrance slit of the monochromator spectrograph. Light is decomposed into a spectrum by a diffraction grating having a radius R _M in the meridional plane and a radius R _S in the sagittal plane. The ratio of the radii R _M and R _S satisfies the relation R _M / R _S * 980. The ratio of the radius R _M to the distance D between the point of the sagittal focus of the mirror and the apex of the diffraction grating satisfies the relation R _M / D * 980. These conditions mean that the grating is installed in a radiation beam converging in the sagittal plane and at the same time the grating must be convex in the sagittal and concave in the meridional section and have straight strokes. The absence of the need to move the mirror relative to the entrance slit increases the reliability of the device, which is especially important in the field of vacuum ultraviolet. 1 il.

Description

Изобретение относитс к оптическому спектральному приборостроению.This invention relates to optical spectral instrumentation.

Целью изобретени вл етс уменьшение астигматизации и упрощение конструкции .The aim of the invention is to reduce astigmatization and simplify the design.

На чертеже показана схема предлагаемой спектральной установки.The drawing shows the scheme of the proposed spectral setup.

Установка содержит вогнутое зеркало 1, входную щель 2, дифракционную решетку 3 и выходную щель (кассету ) 4.The installation contains a concave mirror 1, the entrance slit 2, the diffraction grating 3 and the output slit (cassette) 4.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Зеркало 1 фокусирует излучение в меридиональной плоскости во входную щель 2, а в сагиттальной плоскости за решетку 3. Диафрагированное Uia решетке 3 излучение фокусируетс на выходной щели 4 -(кассете в случае спектрографа), расположенной на круге Роуланда.Mirror 1 focuses the radiation in the meridional plane into the entrance slit 2, and in the sagittal plane behind the lattice 3. The Uia diffracted to the grating 3 radiation is focused on the output slit 4 - (cassette in the case of a spectrograph) located on the Rouland circle.

Условие фокусировки лучей в сагиттальной плоскости вогнутой решетки 3 имеет видThe condition of focusing the rays in the sagittal plane of the concave grid 3 has the form

1 1eleven

;cosod ,+ cosfb 1 , , - + - ( +; cosod, + cosfb 1,, - + - (+

KSroKsro

+ sinfi) О,+ sinfi) Oh,

(О(ABOUT

где uL и ft - углы падени и дифракции соответственно;where uL and ft are the angles of incidence and diffraction, respectively;

d, d - рассто ние от точки до решетки и от решетки до ее изображени , образуемого сагиттальными лучами; R5 - радиус кривизны решетки 3d, d is the distance from the point to the lattice and from the lattice to its image formed by the sagittal rays; R5 is the radius of curvature of the lattice 3

в сагиттальном сечении; г0 - радиус кривизны штриха решетки и в ее вершине. При фокусировке спектра на круге Роуланда астигматизм полностью отсутствовал бы приin sagittal section; r0 is the radius of curvature of the lattice line and at its top. When focusing the spectrum on the Rowland circle, astigmatism would be completely absent when

4 Rm C08p.(2)4 Rm C08p. (2)

где RJT,- радиус кривизны решетки 3where RJT, is the radius of curvature of the lattice 3

в меридиональной плоскости. Выражение (1) с учетом выражени (2) можно представить в следующем виде:in the meridional plane. Expression (1) with regard to expression (2) can be represented as follows:

1one

F P + (cosei C08I +F P + (cosei C08I +

+ A(sinoi + sin|i) О,(3)+ A (sinoi + sin | i) O, (3)

где р Rjd; К Rm/R5; A . (Awhere p Rjd; K Rm / R5; A. (A

Оптимизаци параметров (4), найденных из услови минимума астигматизма решением системы управнений Э1 0. 31И - 0(5) Optimization of parameters (4), found from the condition of minimum astigmatism by solving the control system E1 0. 31I - 0 (5)

Тр - ° э ° ЭА ° (5)Tr - ° e ° EA ° (5)

IвгIvg

где I ( F2 d (Ь ,where I (F2 d (b,

а , дв - предельные значени углов дифракции приводит к отрицательным значени м параметров р и t и А 0. Это означает , что решетка 3 должна быть установлена в сход щемс в сагиттальном сечении (в расход щемс в меридио- нальном. сечении) пучке излучени , должна быть выпуклой в сагиттальной и вогнутой в меридиональной плоскост х и иметь пр мые штрихи.a, dv - limiting values of diffraction angles leads to negative values of the parameters p and t and A 0. This means that the grating 3 must be installed in a convergent sagittal section (in a divergent section in a meridional section) of the radiation beam, must be convex in the sagittal and concave in the meridional planes and have straight strokes.

5 five

5five

00

5five

°°

5 0 50

При этом астигматизм полностью компенсируетс дл двух длин волн, а остаточное его значение ниже, чем при других комбинаци х параметров (4), например, дл вогнутой тороидальной решетки с криволинейными штрихами .In this case, the astigmatism is fully compensated for two wavelengths, and its residual value is lower than with other combinations of parameters (4), for example, for a concave toroidal lattice with curvilinear strokes.

Сход щийс в сагиттальном сечении пучок может быть получен с помощью зеркала 1.A beam converging in the sagittal section can be obtained with the help of mirror 1.

Claims

The spectral setup can be used in the spectrograph mode for spatial spectral analysis of radiation, whereas in the prototype this possibility is absent due to significant residual astigmatism. The installation design in the monochromator mode is simplified, since there is no displacement of the mirror in front of the entrance slit, which increases the reliability of operation of the device, especially in the vacuum ultraviolet region. Invention Formula

A spectral setup comprising an optically coupled focusing mirror and a monochromator-spectrograph equipped with an entrance slit, a diffraction grating having a radius Rm curvature in the meridional plane and a radius R of curvature in the sagittal plane, and an exit slit or cassette that is different in order to reduce astigmatism and construction simplification, the ratio of the radii of curvature of the diffraction grating satisfies the condition Rm / R5 0, and the ratio of the radius R of the curvature of the diffraction grating in the meridial plane to the distance d me dy sagittal focus point of the focusing mirror and grating vertex satisfies Rm / d 0 condition.