Растровый спектрометр

 

РАСТРОВЫЙ СПЕКТР(ЖЕТР, содержа1ций установленные по. ходу излучения входной растр, колпиматорный объектив, диспергирукяцу систему , выходной коллиматорный объектив, выходной растр, одинаковый по структуре , но неодинаковый по геометрической форме с входным растром, систему исключения постоянной составляющей в регистрируемом излучении и приемно-регистрирующуго систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности спектральных измерений путем полного устранения дисторсии диспергирующей системы , входной растр выполнен в виде копии монохроматического изображения выходного растра в обратном ходе из (Л лучения через оптическую систему спектрометра. сд 4 О1 42ь СО

„„Я0„„1154549 А

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧНЯИХ

РЕСПУБЛИК

4(5() G 03 J 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -.:! н автоисномм свндктельству (21) 3285987/24-25 (22) 13.05.81 (46) 07.05.85. Бюл. У 15 (72) В.Б. Шлишевский (73) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (53) 535.853 (088.8) (56) 1 . Girard A. Recenfes deveIoppements du spectrometre О.N.Е.R.À.

Jap. Journ. of AppT. Phys., 3965, ч.4 р.р. 379-383.

2. SamueI F. GriIIe Spectrometes

"Huet". — Сошш. pres. an вщировшщ

on HoIecuIar. Structure and Spectro.— всору, 3965. (54)(57) РАСТРОВЫЙ .СПЕКТРОИЕТР, содержащий установленные по,ходу излучения входной растр, коллиматорный объектив, диспергирующую систему, выходной коллиматорный объектив, выходной растр, одинаковый по структуре, но неодинаковый по геометрической форме с входным растром, систему исключения постоянной составляющей в регистрируемом излучении и приемно-регистрирующую систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности спектральных измерений путем полного устранения дисторсии диспергирующей системы, входной растр выполнен в виде копии монохроматического изображения выходного растра в обратном ходе излучения через оптическую систему снектрометра. растром, систему исключения постоянной составляющей в регистрируемом излучении и приемно-регистрирующую систему, входной растр выполнен в виде копии монохроматического изображения выходного растра в обратном ходе излучения через оптическую систему спектрометра.

Выполнение входного растра в виде копии монохроматического изобраходе излучения через оптическую систему спектрометра с искажениями, вносимыми дисторсией диспергирующей системы для некоторой длины кой геометрической формы без каких-либо искажений, обусловленных формы аппаратной функции спектрометра.

На фиг.1 йоказан один из вариантов. конкретного выполнения растрового спектрометра:, на фнг. 2 и 3 схематически изображены соответстд венно входной и выходной растры спектрометра.

Спектрометр содержит входной растр 1, входной коллиматорный объектив 2, диспергирующую систему в виде дифракционной решетки 3, выходной коллиматорный объектив 4, выходной растр 5, систему исключения .постоянной составляющей в регистрируемом излучении, состоящей из зеркал б и 7 и. зеркального модулятора 8, приемно-регистрирующую систему 9. Непрозрачные элементы выходного растра 5 выполнены зеркальными.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от исследуемого источника (ие показан) проходит прозрачные элементы входного растра 3 попадает на входной коллиматорный объектив 2 и параллельным пучком направляется на дифракционную решетку Э. Разложение в спектр излучения попадает на выходной коллиматорный объектив 4, который строит ряд смещенных один относи1 1154549 2

Изобретение относится к технической физике, а именно к спектральным приборам, и может быть использовано для проведения высокоточных спектральных измерений в широком спектральном диапазоне.

Известен растровый спектрометр, входной и выходной растры которого конструктивно объединены в один единственный растр, работающий на 1О отражение в качестве входного и на жения выходного растра в обратном пропускание в качестве выходного (3 ).

Использование одинаковых входного и выходного растров приводит к тому, что вследствие аберраций дисперги" !5 рующей системы — дисторсии и хромату- волны излучения в пределах рабома увеличения, монохроматические чего спектрального диапазона, позизображения входного растра ни для валяет для этой длины волн в пряодной длины волны излучения не сов- мом ходе излучения получить изобрападают в точности с выходным растром.20 жение входного растра теоретичесВ результате уменьшается светосила прибора и в процессе сканирования спектра возникают искажения вида его диспергирующей системой и тем самым аппаратной .функции, что обусловли- исключить погрешности спектральных вает значительные ошибки при прове- 25 измерений, вызываемых искажениями дении спектральных измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является растровый спектрометр, содержащий установленные по ходу излучения вход-З0 ной растр, входной коллиматорный объектив, диспергирующую систему, выходной коллиматорный объектив, выходной растр, одинаковый по структуре, но неодинаковый по геометри-. ческой форме с входным растром, систему исключения постоянной состав ляющей в регистрируемом излучении и приемно-регистрирующую систему jZ).

К его недостатку можно отнести относительно невысокую точность

:спектральных измерений из-за неполного устранения дисторсии диспергирующей системы. 45

Цель изобретения — повышение точности спектральных измерений путем полного устранения дисторсии диспергирующей системы.

Цель достигается тем, что в 50 растровом спектрометре, содержащем установленные по ходу излучения входной растр, входной коллиматорный объектив, диспергнрующую систему, выходной.коллиматорный объек- И тив, выходной растр, одинаковый по структуре, но неодинаковый по геометрической форме с входным

Составитель В. Алехновнч

Техред С.йовжий Корректор И. Пожо

Редактор А. Козориз

Заказ 2763/35

Тираж 89? Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1f3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 тельно другого монохроматических изображений входного растра 1, в плоскости выходного растра 5. 3еркала б и 7 и зеркальный модулятор 8 поочередно направляют пучки излучения: прошедший через прозрачные элементы выходного растра н отразившийся от зеркальных элементов этого растра — на приемо-регистрирующую систему 9. Из всех изображений только одно,соответствукш1ее длине волны настройки в точности совпадает с растром 5.

Для этой длины волны поток излучения, прошедший через растр 5, пропорционален площади его прозрачных элементов, так как. растр 5 и изображение растра 1 идентичны.

Поток излучения, отраженный от растра 5, равен нулю, так как зер15 4549 4 кальная структура растра 5 и изображение растра 1 взаимно.дополнительны. Для любой другой длины волны потоки излучения, .прошедшие и отраженные от растра 5, одинаковы.

Приемно-регистрирующая система 9, настроенная на частоту модуляции, регистрирует только переменный сиг,нал, соответствующий длине волны

10 настройки В . Сваривание спектра производится разворотом решетки 3.

Предлагаемый растровый спектро- . метр позволяет повысить точность спектральных измерений путем полного устранения дисперсии его диспергирующей системы. Кроме того, при этом уменьшается влияние на форму аппаратной функции хроматизма увеличения

20 диспергирующей системы.