SU939958A1 - Дифракционный монохроматор - Google Patents

Description

(5) ДИФРАКЦИОННЫЙ МОНОХРОМАТОР

1

Изобретение относитс  к спектральным приборам, а именно к дифракционным монохроматорам, предназна ценным дл  выделени  и излучени  узкого диапазона длин волн, и может быть использовано в научных и заводских лаборатори х дл  исследовани  источников излучени , спектров комбинационного рассе ни ,  влений фохоионизации и во всех других област х научных исследований требующих применени  монохроматического излучени .

Известны монохроматоры, предназначенные дл  работы в различных област х спектра 11.15

Недостатком их  вл етс  то, что при достаточно хорошем качестве изображени  спектра они имеют либо большое количество отражающих поверхностей , либо довольно сложный механизм 20 сканировани  спектра. В схеме посто нного отклонени  с простым механизмом сканировани  спектра, а именно поворотом вогнутой дифракционной решетки с переменным шагом относительно оси, проход щей через вершину решетки , неизбежна остаточна  расфокусировка , снижающа  разрешающую способность монохроматора t2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  дифракционный монохроматор, содержащий вогнутую дифракционную решетку, неподвижные входную и выходную щели и механизм сканировани  спектра, обеспечивающий поворот решетки и одновременное поступательное перемещение ее вдоль биссектрисы угла отклонени . Монохроматор обеспечивает высокое качество изображени  спектра 13.

Недостатком этого монохроматора  вл етс  узкий рабочий спектральный диапазон, расширение которого ведет к увеличению необходимого поступательного перемещени  решетки, и, как следствие, к значительному изменению перемещени  направлений пада39 ющего и дифрагированного пучков, что делает монохроматор малопригодным К использованию. Нарушаетс  удобна  линейна  зависимость длины волны выход щего излучени  от угла поворота барабана синусного сканировани . Кро ме того, затруднено изготовление сложного профил  кулачка и точных направл ющих поступательного движени решетки, т.е. высокие технологически требовани  к устройству сканировани  спектра. Цель изобретени  - расширение рабочего диапазона спектра при высоком качестве его изображени  и при посто нстве направлений падающего дифрагированного пучков, а также Снижение технологических требований к устройству сканировани  спектра. Поставленна  цель достигаетс  тем что в дифракционном монохроматоре с малым углом отклонени , содержащем вогнутую дифракционную решетку, неподвижные входную и выходную щели, механизм сканировани  спектра с кулачком , обеспечивающий поворот решет ки вокруг оси, проход щей через ее .вершину, совместно с поступательным движением ее вдоль биссектрисы угла отклонени , плоскость симметрии профил  кулачка сканирующего- механизма проходит через вершину решетки перпе дикул рно плоскости дисперсии решетки и совмещена с биссектрисой угла, образованного входной щелью, вершиной дифракционной решетки и выходной щелью, а рассто ни  от центра дифрак ционной решетки до входной и выходной щелей в начале диапазона сканировани  равным-соответствующим рассто  ни м в конце диапазона сканировани  При этом выгодно использовать вогнутую дифракционную решетку с переменным шагом, у которой коэффициент неравномерности шага выбран из услови  минимума возвратно-поступательного движени  решетки и рассчиты Ьаетс  по формуле ((,} Ъ((%) где 0(4) cos4+gcos(34-t-16)cos ()-1со5 () Г 6 ()-cose COS 24 , --COS b(4)cose(i4-sinaH) ч - угол поворота дифракционной решетки от положени , соответствующего нулевому пор дку спектра; значени  угла соответственно в начале и конце диапазона сканировани ; 20 - угол отклонени ; г - рассто ние от входной щели до центра.решетки; г - рассто ние от центра решетки до выходной щели; jUL коэффициент неравномерности шага решетки. Остаточна  расфокусировка на выходной щели устран етс  с помощью кулачкового механизма посредством поступательного смещени  дифракционной решетки вдоль биссектрисы угла отклонени . Кулачок сканирующего механизма в предлагаемом монохроматоре может иметь профиль рабочей поверхности в виде части окружности или отрезка пр мой. На чертеже приведена оптическа  функциональна  схема дифракционного монохроматора, Монохроматор имеет неподвижные входную щель 1 и выходную щель 2. Вогнута  дифракционна  решетка 3 с переменным шагом расположена на вращающемс  столике t, движущемс  по направл ющим 5 с помощью кулачкового (еханизма 6. Дл  изменени  длины волны излучени , выход щей из монохрометора , служит сканирующий механизм 7, который может быть выполнен в виде синусного механизма, Монохроматор работает следующим образом. Излучение от источника света (не показан) через входную щель 1 падает на вогнутую дифракционную решетку 3 с переменным шагом. Дифракционна  решетка 3 фокусирует монохроматическое изображение входной щели 1 на выходную щель 2. При изменении длины. волны падающего излучени  с помощью сканирующего механизма 7 дифракционна  решетка 3 поворачиваетс  на соответствующий угол вместе с столиком fi, которь|й одновременно перемещаетс  в нужном направлении дл  устранени  остаточной расфокусировки в направл ющих 5 с помощью кулачкового механизма 6 . Дл  вогнутой дифракционной решетки с переменным шагом, работающей совместно с кулачковым механизмом в области длины волн К ШП--800 им

Claims (1)

1. Формула изобретения .2

   Дифракционный монохроматор с малым углом отклонения, содержащий вогнутую решетку, неподвижные входную и выходную щели, механизм сканирова- з ния спектра с кулачком, обеспечива ющий поворот решетки вокруг оси, проходящей через ее вершину, совместно с поступательным движением ее вдоль биссектрисы угла отклонения, о т лич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона спектра при сохранении качества изображения, а также снижения технологических требований к устройству сканирования спектра, плоскость симметрии профиля кулачка механизма сканирования проходит через вершину решетки перпендикулярно к плоскости дисперсии решетки и совмещена с биссектрисой угла, образованного входной щелью, вершиной дифракционной решетки и выходной щелью, а расстояния от центра дифракционной решетки до входной и выходной щелей в начале диапазона сканирования равны соответствующим расстояниям в конце диапазона сканирования.