SU1557457A2

SU1557457A2 - Monochromator

Info

Publication number: SU1557457A2
Application number: SU884411354A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Макаров; Игорь Александрович Золотенин; Светлана Антоновна Дрантусова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1990-04-15

Abstract

Изобретение относитс к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретени вл етс повышение монохроматичности выдел емого излучени путем устранени излучени , дифрагированного второй дифракционной решеткой в обратном направлении. Излучение через входную щель 1 поступает на коллиматорное зеркало 2. Далее по ходу луча установлена перва решетка 3 и втора решетка 4. Главное сечение второй решетки 4 развернуто на угол Θ относительно плоскости оптической схемы, а плоскость решетки наклонена на угол (90° - Ψ) относительно плоскости оптической схемыThis invention relates to optical spectral instrumentation. The aim of the invention is to increase the monochromaticity of the emitted radiation by eliminating the radiation diffracted by the second diffraction grating in the opposite direction. Radiation through the entrance slit 1 enters the collimator mirror 2. Further along the beam, the first grating 3 and the second grating 4 are installed. The main cross section of the second grating 4 is turned at an angle Θ relative to the plane of the optical scheme, and the grating plane is inclined at an angle (90 ° -) relative to the plane of the optical circuit

TG Ψ = H/F, где H - половина высоты щели, F - фокусное рассто ние зеркала 2. Дл возвращени дифрагированного луча обратно на решетку 4 автоколлимационное зеркало 5 наклонено на угол (90° - 98Ч) от плоскости оптической схемы. Монохроматор может быть использован в спектрофотометрах, требующих высокого разрешени и светосилы. 1 ил.TG H = H / F, where H is half the slot height, F is the focal length of the mirror 2. To return the diffracted beam back to the grid 4, the autocollimation mirror 5 is inclined at an angle (90 ° - 98 °) from the plane of the optical scheme. The monochromator can be used in spectrophotometers requiring high resolution and luminosity. 1 il.

Description

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

Цель изобретени - повышение монохроматичности выдел емого излуче- ни путем устранени излучени , дифрагированного второй дифракционной решеткой, в обратном направлении. На чертеже показана оптическа схема монохроматора.The purpose of the invention is to increase the monochromaticity of the emitted radiation by eliminating the radiation diffracted by the second diffraction grating in the opposite direction. The drawing shows the optical layout of the monochromator.

Монохроматор содержит входную щель 1, коллиматорное зеркало 2, выполненное в виде параболоида, первую дифракционную решетку 3, котора направл ет дифрагированный пучок на вторую дифракционную решетку 4, автоколлима- циониое зеркало 5, отклон ющее зеркало 6 и выходную щель 7. Ось Z совпадает с осью вращени решеток 3 и 4, ось Z совпадает с направлением штри- хов решетки. Cj - угол разворота решеток 3 и 4 вокруг нормалей, ( - угол наклона решетки от нормали к плоскости оптической схемы, 2( угол наклона автоколлимационного зеркала 5 к той же плоскости.The monochromator contains an entrance slit 1, a collimator mirror 2, made in the form of a paraboloid, the first diffraction grating 3, which directs the diffracted beam to the second diffraction grating 4, the autocollimation mirror 5, the deflecting mirror 6 and the output slit 7. The Z axis coincides with the axis of rotation of the gratings 3 and 4, the axis Z coincides with the direction of the bars of the grating. Cj is the angle of rotation of the gratings 3 and 4 around the normals, (is the angle of inclination of the lattice from the normal to the plane of the optical scheme, 2 (the angle of inclination of the autocollimation mirror 5 to the same plane).

Монохроматор работает следующим образом.The monochromator works as follows.

Исследуемое излучение проходит во входную щель 1 и попадает на зерка- ло 2, которое формирует параллельный пучок и направл ет его на первую решетку 3. На первой решетке 3 излучение дифрагирует как в направлении на вторую решетку 4, так и в направлении на зеркало 2.The radiation under study passes into the entrance slit 1 and enters the mirror 2, which forms a parallel beam and directs it to the first grating 3. On the first grating 3, the radiation diffracts both in the direction of the second grating 4 and in the direction of the mirror 2.

Главное сечение решетки 3 составл ет с плоскостью монохроматора угол 6 и падающий луч не лежит в плоскости главного сечени , поэтому дифрагиро- ванное излучение отклон етс от плоскости монохроматора на угол х1 . Таким образом, излучение, дифрагирующее в направлении зеркала 2, дает изображение , смещенное по вертикали, с выход- ной щели 7. Излучение, дифрагирующее в направлении второй решетки 4, падает на нее также под углом к плоскости монохроматора. Главное сечение второй решетки 4 развернуто на угол 9 , относительно плоскости оптической схемы вокруг нормали крешетке 4,и плоскость решетки наклонена на угол 90 - - ($ относительно плоскости оптической схемы. Угол tp наход т из выражени The main section of the grating 3 is an angle of 6 with the plane of the monochromator and the incident beam does not lie in the plane of the main section; therefore, the diffracted radiation deviates from the plane of the monochromator by an angle x1. Thus, radiation diffracting in the direction of mirror 2 produces an image displaced vertically from the output slit 7. Radiation diffracting in the direction of the second grating 4 falls on it also at an angle to the plane of the monochromator. The main section of the second grating 4 is rotated by an angle 9, relative to the plane of the optical scheme around the normal to the crackle 4, and the grating plane is inclined at an angle of 90 - ($ relative to the plane of the optical scheme. The angle tp is found from

tg Ц ™-, У arctg--, где h половина высоты выходной щели 7, f - фокусное рассто ние коллиматорного зеркала 2. Разворот решетки 4 на угол 9 приводит к тому, что луч дифрагирует в направлении к автоколлимационному зеркалу 5 параллельно плоскости оптической схемы, наклон плоскости решетки 4 на угол 90°- tf от плоскости оптической схемы отклон ет его по вертикали на угол 2 , чтобы падающий на автоколлимационное зеркало 5 луч отразилс в обратном направлении, автоколлимационное зеркало 5 наклонено на угол 90°-2 (f от плоскости оптической схемы. Излучение , которое попало в выходную щел 7, дифрагиру от второй решетки 4 в направлении первой решетки 3, теперь отклон етс на угол 2С{ и не попадает в выходную щель 7.tg Ц ™ -, At arctg--, where h is half the height of the exit slit 7, f is the focal length of the collimator mirror 2. The turning of the grating 4 by the angle 9 causes the beam to diffract in the direction to the autocollimation mirror 5 parallel to the plane of the optical scheme , the inclination of the plane of the grating 4 at an angle of 90 ° - tf from the plane of the optical scheme deflects it vertically at an angle of 2 so that the beam incident on the autocollimation mirror 5 is reflected in the opposite direction, the autocollimation mirror 5 is inclined at an angle of 90 ° -2 (f from the plane optical circuit. Radiation, cat Roe got slots in the outlet 7 is diffracted by the second grating 4 in the direction of the first array 3 is now deflected through an angle of {2C and misses the exit slit 7.

Таким образом, повышаетс монохроматичность выдел емого монохрома- тором излучени за счет устранени излучени , дифрагированного однократно от второй решетки.Thus, the monochromaticity of the radiation emitted by the monochromator is increased by eliminating the radiation diffracted once from the second grating.

Монохроматор может быть использован в спектрофотометрах, требующих всокого разрешени и светосилы.The monochromator can be used in spectrophotometers requiring high resolution and luminosity.

Claims

The formula of the invention Monochromator auth. No. 1423919 characterized in that, in order to increase the monochromaticity of radiation by eliminating radiation diffracted by the second diffraction grating in the opposite direction, the second diffraction grating is installed so that its plane is at an angle of 90 ° - (f to the plane of the optical scheme including the centers of slits, collimator mirror and diffraction gratings, and

W arccg- -, where h is the half height of the exit slit, f is the focal length of the collimator mirror, while the flat autocollimation mirror is set so that its plane is with the plane of the optical scheme including the centers of the slits, the collimator mirror and diffraction gratings, the angle 90 ° -2 (p.