Двойной монохроматор нулевой дисперсии

рц 502233 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ву -(22) Заявлено 28.01.74 (21) 1990251/26-2 присоединением заявки Гасударственный комитет овета Министров СССРпо делам изобретений 53) УДК 535,853.34) Дата опубликования описания 08.07.7 Авторизобретени В ичко 71 иальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР итель(54) ДВОЙНОЙ МОНОХРОМАТОР НУЛЕВОЙ ДИСПЕРСИИ2 я известное свойство асти с зеркальны 1 ми индрическую фокальторой изображается зны Я ользует ерта - Ф ать цилна ко м крив При этом испопектрографа Эб объективами дав ную поверхность 5 спектр, с радиусо 51 п + В 1 черкального ЯП 1,и 3 п 1 - расстоянимента от зеркала,ирующего дис учения общейоскости средиходимо, чтобыповерхностей правны, а их цЛ 1 112 (1 25 Для пол ности в пл матора необ фокальных торов были эо т. е, я=+.фокальнои повей щели моно радиусы крив ростых монохр ентры совпад - радиус цилин ерх- хроизны омаали,(б 1) Дополнительное к авт(43) Опубликовано 05.02 Изобретение относится к оптическим спектральным приборам и может найти применение преимущественно в скоростных спектрометрах.Известны двойные монохроматоры нулевой дисперсии, применяемые в скоростных спектрометрах. Двойной монохроматор состоит из двух одинаковых простых монохроматоро 1 в, имеющих общую среднюю фокальную поверхность в виде плоскости (плоскость средней щели). Скоростная развертка спектра обеспечивается в плоскости средней щели с помощью вращающегося диска с радиальными прорезями-щелями.Недостатки известного монохроматора состоят в том, что участок непрерывно сканируемого спектра является очень узким, и выделяемый спектральный интервал (разрешение) меняется по спектру за счет наклона щелей диска относительно изображения входной щели в,плоскости средней, щели,Целью изобретения является обеспечение быстрой непрерывной с нулевой скважностью развертки широкой области спектра с малым изменением разрешения по спектру.Поставленная цель достигается благодаря тому, что развертка спектра в плоскости средней щели производится с помощью вращающегося полого цилиндра с щелями вдоль обр азующей.- фокусное ра ние объектива,Яч - коэффициенты аберра рядка (суммы,ЗейделДля сферических зеркал:ческой фокальной поверхности входного простого монохроматора в,прямом ходе лучей и Р, - радиус фокальной поверхности выходного монохроматора в обратном ходе лучей). Для минимальных конструктивных габаритов сканирующего цилиндра и элементов монохроматора со сферическими зеркалами с радиусами кривизны г получают: г22 1 --- =-г 1 - ; 1.,=21==г,15 Более удобно определять положение диспергирующих элементов простых монохрома- торов относительно общих центров кривизны их сферических зеркал расстояниями х, и х, равными; х:=-г - 1 = О.- г - 1 г Схема предлагаемого монохроматора изображена на чертеже, где 1 - входная щель, 2 - плоское зеркало, 3 - сферическое зеркало, 4 - диспергирующий элемент, 5 - сферическое зеркало, б - фокальная поверхность, 7 гцилиндр с прорезями-щелями 8;9 - сферическое зеркало, 10 - плоское зеркало, 11 - диспергирующий элемент, 12 - плоское зеркало, 13 - сферическое зеркало, 14 - плогское зеркало и 15 - выходгная щель. 35Излучение, прошедшее через входную щель 1, отражается, плоским зеркалом 2 и попадает тна сферическое зеркало 3, после отражения от которого параллельным пучком падает на диспергирующий элемент (дифрак О ционнуто реш тку) 4. Диспергирсванньте решеткой пучки света попадают на фокусирующее сферическое зеркало 5 и образуют на его пгтттиттдрической фокальной поверхности 6 изобракентте спектра анализируемого излученття. Зеркала 3 и 5 итгтеют общий центр гкривизны О,. Диспегргирующий элемент 4 уда) 6 лен от него на расстояние, равноегде г - радиус сферических зеркал 3 и 5. 50С фокальной,поверхностью б совмещен полый цилиндр 7 с продольными щелями 8, расстояние между которыми равно длине спектра, непрерывно сканируемого при вращегтни цилиндра. Ось вращения цилиндра 7 55 совтпадают с осью О. цилиндрической фокальной поверхности.б. Излучение, прошедшее через щель цилиндра, попадает на сферическое зегргкало 9, которое нагправляет параллельные пучки лучей с помощью плоского зеркала 10, имеющего боковое окно для прохода лучей, на диспергирующий элемент 11 (дифракционпую решетку), такой же как элемент 4. Дифракционная решетка 11 расположена таким образом, чтобы обеспечивалась полная компенсация дисперсии первой половины монохроматора (входного простого монохроматора), для этого углы между падающими и дифрагированными пучгками лучей на решегке 11 равны соотгветствующим углам на решетке 4. Диспергированные решеткой 11 пучки лучей отражаются плоским зеркалом 12, попадают на сфери теское зеркало 13 и, отразившись от плоского зеркала 14, проходят через выходную щель 15. Решетка 11 удалена от сферических зеркал 9 и 13 на двойное фокусное расстояние, т. е, расположена эквивалентно вблизи их общего центра кривизны, ,который совпадает с осью О, фокальной поверхности 6.Формула изобретенчя1. Двойной монохроматор нулегвой дисперсии, содержащий входную и выходную неподвижные щели и среднюю щель, служащую для развертки спектра, а также сферические зеркальные объективы одинакового радиуса кривизны и два диспергирующих элемента типа дифракционных решеток, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения непрерывной, с нулевой скважностью развертки широкой области спектра, в нем для развертки спектра в плоскости средней щели установлен полый цилиндр с щелями вдоль образующей, имеющий радиус, равный фокусному расстоянию сферических зеркал, с возможностьто,вращения вокруг оси средней цилиндрической фокальной поверхности.2. Двойной монохроматор по п. 1, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения общей цилиндрической фокальной поверхности в плоскости средней щели, в нем диспергирующий элемент входного простого монохроматора расположен относительно общего центра кривизны его сферических зеркал)I бна расстоянии, равном от величины радиуса кривизны зеркал, а диспергирующий элемент выходного простого монохроматора расположен вблизи общего центра кривизны сферических зеркал.