Спектрограф

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсммнСоцмалмстмческмиРеспублик и 920401, СССР вв диан нзабретеннй н етерцтнй(72) Авторы изобретения Ю, ф. Томашевский и Д. А. СоломахаГ Сибирский государственный НИИ метр огни(54); СПЕКТРОГРАФ Изобретение относится к спектральным приборам и может быть использова- но для регистрации спектров источников импульсного излучения в спектроскопии высокого разрешения.Известен спектрограф, содержащий диспергируюшую систему (дифракционную или призменную), регистрирующую систему со строчной разверткой на основе передающей телевизионной трубки и блок индикации 11 .Недостатком данного спектрографа является малый объем одновременно регист рируемой информации (одна строка телевизионного кадра) .Наиболее близким к предлагаемому5 изобретению является устройство, в .котором спектрограф скрещен с интерферометром фабри-Перо, Устройство формирует двухмерный спектр, в котором одна коор динатв соответствует направлению диспер, сии спектрографа, а другая соответствует направлению дисперсии интерферометра. Непрерывный спектр имеет вид семейства 2парабол с общей осью, параллельной направлению дисперсии спектрогоафа 2 .Недостатком данного спектрографа является непинейность и отрывочность представления спектра и вследствие этого невозможность регистрации его, как функциональной зависимости, т,е, ограни ченный объем информации.Бель изобретения - увеличение объекта одновременно регистрируемой информации без дополнительного увеличения разрешающей способности регистрирующей системы.Поставленная цель достигается тем, что в спектрографе, содержашем осветительную оптику, интерферометр, диспергируюшую систему с камерным объективом и входной щелью, регистрирующую систему со строчной разверткой, снабженную фотоприемной частью и блок индикации, интерферометр выполнен в виде многолучевого интерферометра физо, за ним пе 1 ред входной щелью диспергирукецей сис темы установлена цилиндрическая линза, в фокальной плоскости камерного объекнепрерывного спектра источника излучения образуются полосы, яркость которыхв каждой точке соответствует интенсивности излучения в определенном элементарном спектральном интервале.Диафрагма интерференционного поляАБСД (фиг. 2), равная периоду интерфе,ренционных полос, исключает переналожения, что обеспечивает однозначность регистрируемого спектра. Направлениестрочной развертки передающей трубкисоставляет с вертикалью угол 9, равныйотношению дисперсий, дпя того, чтобыстроки развертки совпадали с направлением полос спектра, Вследствие этоговесь спектр, отображенный в виде этихполос на мишень трубки, считывается последовательной линейной разверткой целого числа б строк. Число регистрируемыхточек в спектреравно произведениючисла строк б на число разрешаемых интервалов в области дисперсии интерферометрв 8й= ЗМ,аВ случае использования одного интерферрметра И ЗОщ 300 мЗО = 9000.Для увеличения числа разрешаемыхинтервалов в качестве интерферометрафизо можно использовать мультиплексинтерферометр фнзо, при этом= 300 в 10030000.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет. увеличить объем регистрируемой информации беэ увеличейия разрешающей способности регистрирующейсистемы за счет более полного использования площади телевизионного кадра, чтопозволяет достичь разрешения, например,0,01 см "спектрального интервала100 см 1 или разрешения 1 см "спектрального интервала 10000 см . Кроме того,осуществляется линейная запись спектра,что до сих пор было возможным тольков устройствах, использующих временноесканирование разности хода,Данные преимущества дают возможность испольэовать предлагаемое изобретение дпя регистрации спектра в лазерной спектроскопии при излучения наносекундными импульсами (временная развертка спектра при этом невозможна),обеспечивая экспрессность анализа, необходимую для осуществления с помощьюобратной связи управления перестройкойдлины волны излучения,формула изобретения1. Спектрограф, содержащий по ходу луча осветительную оптику, интерферо 3 920401 4тива диспергируюшей системы установле-на диафрагма иитерференционного поля ифотоприемная часть регистрирующей системы со строчной разверткой. При этомребро клина интерферометра физо установлено в плоскости входной щели перпендикулярно линии щели, образующая цилиндрической линзы ориентирована параллельно щели, а ее фоквльнвя плоскостьсовмещена с плоскостью щели, промежу Оток диафрагмы интерференционного поляравен/2 6, где Х- длина волны излучения; д- угол клина интерферометра.Направление строчной развертки составляет с вертикалью угол , равный от- т 5ношению линейных дисперсий 9:дх/Ю д Ф 1 Их,где координата х соответствует шкаледлин волн диспергирующей системы, а 1 ткоордианта по вертикали, соответствующая изменению длин волн в интерферомет- щре; интервал дисперсии интерферометра1/2 д больше или равен спектральнойширине ак в обратных сантиметрах, разрешаемой диспергируюшей системой.В качестве многолучевого интерферо- уметра физо может быть также примененмультиплекс-интерферометр физо с параллельными ребрами.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - график, Звпоясняющий работу устройства.Устройство состоит из последовательно расположенных источника 1 излучения,осветительной системы 2, многопучевогоинтерферометра физо 3, цилиндрическойлинзы 4, диспергирующего прибора 5,35диафрагмы 6 интерференционного поля,передающей телевизионной трубки 7, видеомагнитофона 8, блока 9 индикации,Устройство работает следующим образом.46Излучение источника 1 колпимируетсяосветитепьной системой 2 для освещениямногчлучевого интерферометра физо 3;Интерферометр наклонен так, что реброклина находится в плоскости РР входной43щели. В этом случае интерферометр формирует для каждого отдельного значенияХ эквидистантные полосы в плоскостиРР входной щели, ориентированные перпендикулярно высоте щели (на фиг. 1 показаны их проекции в виде точек). Цилиндрическая линза 4 собирает поток,выходящий из интерферометра, на входнующель. Линейная дисперсия спектрографв, равна геометрической сумме дисперсийинтерферометра и диспергирующей системы (фиг, 2), вследствие чего в фокатьной плоскости камерного объектива дляИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Горбачев С. М. и др. Спектрометрс видиконом для исследования контуровспектральнь 1 х линий, Ж.П.С., т, 28, % 5,с. 912, 1978.2. Лебедеве И. В. Техника оптическойспектроскопии, М., с. 263-265, 1977. 5 9204 метр, диспергируюшую систему с камерным объективом и входной щелью, регистрирующую систему со строчной разверткой, снабженную фотоприемной частью, и блок индикации, о т л т ч а ю щ и йс я тем, что, с пелью увеличения объема одновременно регистрируемой инфор мании без допопнительного увеличения разрешающей способности регистрирующей системы, интерферометр выполнен в ви де многолучевого интерферометра Физо,за ним перед входной щелью диспергируюшей системы установлена цилиндрическая линза, в фокальной плоскости камерного объектива диспергирующей системы уста новлена диафри ма интерференционного . поля и фотоприемная часть регистрнруэшей системы со строчной разверткой, при этом ребро клина интерферометра Физо установлено в плоскости входной щели перпендикулярно линии щели, образуквцая цилиндрической линзы ориентирована параллельно щели, а ее фокальнаи плоскость совмещена с плоскостью щеаи, промежуток диафрагмы интерференционно-01го поля равен Х /2 д, где Л - длина волны излучения; Ы.- угол книна интерферометра, а направление строчной развертки составляет с вертикалью угол 9= 4 ВхаЛаЫ аЛ), где координата х соответствует шкале длин волн дисиергирующей системы, а И - координата по вертикали, ортогональная к хинтервал дисперсии интерферометра 11 д ), а 1 где АК - спектральная ширина, см ", разрешаемы диснергнрующей системой,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем; что в качестве.многалучевого интерферометра Физо использован мультиплекс-интерферометр Физо с параллельными ребрами.. Ст Зайаа Тираж 883 ИИПИ Государственн по делам изобр 3035, Москва, ЖПодписное ого комитета ССС етений и открытий 5, Раушская наб.,