Монохроматор с дифракционной решеткой

Союз Соеетскик Соцналистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о 11 842428(61) Дополнительное к авт. саид-ву - (22) Заявлено 100879 (21) 2833487/18-25 с присоединением заявки Йо Р 1) мкл,С 017 3/18 Государствеиинй комитет СССР яо делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Институт ядерной физики АН Казахской ССР(54) МОНОХРОМАТОР С ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКОЙ Изобретение относится к спектральному приборостроению.Известны спектральные приборы с дифрикционными решетками, в которых кривизна спектральных линий приводит к снижению разрешающей способности Г 13.Наиболее .близким техническим решением является автоколлимационный зеркальный монохроматор, содержащий коллиматорный и фокусирующий элементы с внеосевым параболоидальным зеркалом, вхбдную и выходную прямые щеди, в котором выпрямление достигается для одной длины волны Г 23. 5К недостаткам можно отнести быстрое возрастание кривизны линий при удалении по спектру от спрямленной линки, т.е. узость области выпрямления спектральных линий. 20бель изобретения - расширение области выпрямления спектральных линий.Указанная цель достигается, благодаря тому, что в известном монохрома- торе, содержащем дифракционную решет ку, коллиматорный и фокусирующий элементы, между коллиматорным элементом и дифракционной решеткой установлена телескопическая система, состоящая иэ двух цилиндрических зеркал, обра зующие поверхностей которых перпендикулярны штрихам решетки, и снабженная устройством для поворота телескопической системы вокруг оси, параллельной,штрихам дифракционной решетки.Параметры телескопической системы выбраны таким образом, что она вызывает искривление линий, равное по величине и обратное по знаку дисперсионному искривлению, обусловленному дифракцией, в результате чего линии спрямляются,На чертеже приведена принципиальная оптическая схема монохроматора с решеткой и с телескопической системой цилиндрических зеркал.Устройство содержит входную щель монохроматора 1 и коллиматорный объектив 2, цилиндрические зеркала 3 и 4, составляющие телескопическую систему,дифракционную решетку 5,фокусирующий объектив б и выходную щель монохроматора 7. Плоскости симметрии . обоих цилиндрических зеркал, параллельные их.образующим, лежат в одной плоскости, которая совместно с главным сечением решетки составляет среднюю плоскость монохроматора, совпадающую с плоскостью чертежа. В этойже плоскости лежат оси объективов кол,1 йаторной и фокусирующей частей приРФЬра. Сплошными линиями показан ход йучей, лежащих в средней плоскости, штриховой линией - проекции на эту плоскость луча, идущего под наклоном к ней.Устройство работает следующим образом.Расходящийся пучок света, идущий из входной щели монохроматора 1, преобразуется коллиматорным объективом 2 в параллельный пучок и поступает в телескопическую систему цилиндрических зеркал 3 и 4. Затем пучок падает на дифракционную решетку 5 и после дифракции собирается фоку сирующим объективом 6 на выходную щель монохроматора 7.Телескопическая система цилиндрических зеркал дает искривление спектральных линий монохроматора, исполь зуемое для компенсации искривления линий, вносимого дифракционной решеткой.При установке телескопической системы зеркал под углом у удовлетворя-ющему соотношениюКЛ.ЙЪ + в и д, оО= кисоэ -- 3,0пР-.1где 3 - угол между нормалями к поверхностям решетки и зеркалав средней плоскости;угол падения лучей на дифракционную решетку;к - Порядок дифракционного спект ра;С- длина волны;М - число штрихов дифракционнойрешетки на единицу длины.40 где Г и Г 4- фокусные расстояния зеркал 3 и 4, достигается выпрямление спектральной линии с длиной волны Х. 45Если для каждой длины волны света, выходящего из монохроматора, устанавливать угол у , удовлетворяющий (1), то этим путем можно получить прямые линии спектра во всем диапазоне длин волн, охватываемом монохрома- тором, Для этого .необходимо поворачивать телескопическую систему цилиндрических зеркал вокруг оси, параллельной оси поворота решетки при сканировании спектра, одновременно с поворотом последней. Этого можно достигнуть при помощи специального поворотного устройства, обеспечивающего согласованное изменение поворотов решетки при сканировании спектра и телескопической системы зеркал.Предлагаемый монохроматор с дифракционной решеткой вследствие отсутствия кривизны линий позволяет достичь высокой разрешающей способности прибора, а тем самым высокой спектральной чистоты выходящего из него монохроматического излучения.Формула изобретенияМонохроматор с дифракционной решеткой, содержащий коллиматорный и фокусирующий элементы, расположенные между входной и выходной прямыми щелями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, е целью расширения области выпрямления спектральных линий, между коллиматорным элементом и дифракционной решеткой установлена телескопическая система, состоящая из двух цилиндрических зеркал, образующие поверхностей. которых перпендикулярны штрихам дифракционной решетки, и снабженная устройством для поворота вокруг оси, параллельной штрихам дифракционной решетки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зайдель А.И. и др. Техника ипрактика спектроскопии. М., "Наука",1972, с. 53.2. Пейсахсон И,В. Оптика спектральных приборов. Л., "Машиностроение", 1970, с. 151.а 4 г 4 гв 7 Подписно омитета СССР открытий ушская наб, д.52/41 Тираж 907 ВНИИПИ. Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РЗаказ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Составитель А. Смирноведактор Е. Кинив Техред А,АчКорректор Н,