Механизм сканирования по спектру дифракционного монохроматора

 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение точности. Сканирование по спектру в дифракционном монохроматоре осуществляется с помощью кинематически связанной системы, состоящей из привода 1, толкателя 3 с упорами 4,5 и синусного рычага 6, связанного с дифракционной решеткой. Решетка установлена на каретке 13 для линейных перемещений, позволяющей проводить компенсацию расфокусировки спектра. Для компенсации расфокусировки между кареткой 13 и упором 5 толкателя 3 установлен двуплечий рычаг 8, имеющий ролики 9, 10 на концах. Ось поврота двуплечего рычага 8 размещена между толкателем 3 и кареткой 13 и перпендикулярна плоскости дисперсии монохроматора. Преимуществом является то, что синусный рычаг не подвергается деформациям при перемещении каретки компенсации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑTÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„., SU„„1550330 (11 О1 1 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 8ид,4 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4267603/40-25 (22) 25.06.87 (46) 15.03.90. Бюл. 1. 10 (72) О.Н.Гусев, И.Н.Степаненков и В.Г.Маслов (53) 535.853 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 31958, кл. G 01 J 3/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1492227, кл, G 01 J 3/06, 1)87. (54) ИЕХАНИЗИ СКАНИРОВАНИЯ ПО СПЕКТРУ

ДИфРАЩИОННОГО ИОНОХРОИАТОРА (57) Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение точности. Сканирование по спектру в дифракционном монохроматоре осуществляется с помощью кинематичес2 ки связанной системы, состоящей из привода 1, толкателя 3 .. упорами 4, 5 и синусного рычага b, связанного с дифракционной реше гкой„ Решетка установлена на каретке 13 для линейных пеоемещений, позволяющей проводить компенсацию расфокусировки спектра.

Для компенсации расфокусировки между кареткой 13 и упором 5 толкателя 3 установлен двуплечий рычаг 8, имеющий ролики 9, 10 на концах. Ось поворота двуплечего рычага 8 размещена . между толкателем 3 и кареткой 13 и перпендикулярна плоскости дисперсии монохроматора. Преимуществом является то, что синусный рычаг не подвергается деформациям при перемещении каретки компенсации. 3 ил, 1550330

Изобретение относится к области

onтического спектральногî. приборо- . строения.

Целью изобретения является повыше5 ние точности.

На фиг.1 показан общий вид механизма сканирования по спектру; на фиг.2 - устройство механизма сканирования в разрезе; на фиг,3 — вариант конструкции двуплечего рычага .

Иеханизм.сканирования по спектру содержит привод, состоящий из винта и айки 2, толкатель 3 с упорами 4, 5, симусный рычаг 6, на конце которого расположен ролик 7, компенсатор расфокусировки в виде двуплечего рычага 8 с роликами 9, 10, размещенными на его концах. Рычаг 8 установлен на оси 11. Механизм ска- 20 нирования также содержит вогнутую дифракционную решетку 12, размещенную на каретке 13 для линейных перемещений. Каретка l3 установлена на направляющих 14, Для регулирования линейного положения решетки 12 установлена прокладка 15. Силовое замыкание каретки 13 осуществляется посредством пружины 16, рычага 6 — посредством пружины 17, а рычага 8 - посред- 0 ством пружины 18.

Механизм сканирования по спектру дифракционного монохроматора работает след ующи м обра зом ,Для изменения длины волны излуче35 ния, выходящего из монохроматора, с помощью механизма сканирования по спектру решетка 12 поворачивается на соответствующий угол и одновременно перемещается для устранения расфокусировки, Для осуществления сканирования и компенсации расфокусировкй изоЬражения винт 1 перемещает гайку 2, которая в свою очередь приводит в движение толкатель 3. Перемещение толкателя 3 приводит к повороту синусного рычага 6 с решеткой 12, тем самым обеспечивается изменение длины волны на выходе монохроматора. Перемещение толкателя 3 приводит также к повороту рычага 8. Так как рычаг 8 выполнен неравноплечим (меньшее плечо обращено к каретке 13), то его поворот вызывает малое перемещение

55 каретки 13 вдоль биссектрисы угла отклонения - при этом оЬеспечивается компенсация расфокусировки изображения на выходной щели монохроматора.

При перемещении каретки 13 с решеткой 12 для соблюдения точного закона компенсации расстояние у от оси вращения решетки до плоскости, проходящей через входную и выходную щели монохроматора, определяется следующей формулой: х2+(P2-2y2) cosy (1) (Ц ) "-х /К+рх) где () - длина рычага 6;

R — радиус кривизны вогнутой решетки 12; (ц - коэффициент неравномерности шага решетки 12; половина угла отклонения лучей в монохроматоре; х — перемещение упора ч (расстояние от центра ролика 7 до биссектрисы угла отклонения).

ПриЬлиженная формула в случае выполнения компенсатора расфокусировки в виде двуплечего рычага имеет вид: а à ——

y=y -а+- Ь (х-хо) (2) где а — расстояние между осью ролика

9 и осью рычаг.а 8;

Ь вЂ” расстояние между осью ролика

10 и осью 11; х — расстояние от центра ролиа ка 7 до биссектрисы угла отклонения при расположении рычага 8 (плеча а) параллельно биссектрисе угла отклонения; у - расстояние от оси решетки о

12 до плоскости, проходящей через обе щели при параллельном расположении рычага 8.

Принципиальной особенностью является то, что толкатели для механизмов сканирования и компенсации выполнены раздельными, Такая схема устройства исключает влияние этих механизмов друг на друга, тем самым уменьшается число кинематических ошиЬок по сравнению. с прототипом, следователь-. но, повышается точность.

При выполнении рычага изогнутым (фиг ° 3} точность воспроизведения закона компенсации примерно в 1,5 раза выше, чем в случае с прямым рычагом.

Для такого рыча -а формула имеет следующий вид: х-х уу -а+а cos f-arcsin(— -а + sinE)), i->) а Ь где Е - угол изгиьа рычага 8.

5 155

Наименьшими га ба ритами монохроматор обладает при размещении рычагов

6, 8 и толкателя 3 параллельно плоскости дисперсии, что позволяет разместить его в строго ограниченных объемах и вы,олнить его маловосприимчивым к температурным изменениям окружающей среды, В устройстве имеется прокладка

15, регулирующая линейно положение решетки 12, позволяющая минимизировать среднюю величину расфокусировки спектра на выходной щели во всем ,диапазоне сканирования.

В устройстве повышена точность сканирования и ксмпенсации, что объясняется отсутствием постоянного воздействия компенсационного устройства на точную раЬоту оси сканирования и синусный рычаг 6, а также за счет того, что рычаг 8 контактирует непосредственно с кареткой 13 l1 не влияет на то ность работы поворот",îãî устройства и толкателя 3 синусного рычага. Следует отметить и то, что погрешности винтового устройства и компенсатора не приводят к перекосу упора 4,контактирующего с синусным рычагом 6, так как движение от винта 1 передается на рычаг толкате.лем 3.

0330 6

Другим преимуществом устрой::тва является,то, что синусный рь1 .: г 6 не подвергается деформациям при перемещении каретки 1 комле:.-.сации, что также повышает точно:-, ь подачи волн на выходную щель, формула и з о б р е т е н и я

Меманизм сканирования по спектру дифракционнаго монохроматора, содержащий кинематически связанные привод, толкатель, снабженный упором, синусныи рычаг вогнутую дифрдкцион ную решетку, установленную с аозможн стью поворота на каретке для линейных перемещений, и компенсатор дсфокусировки, о т л и ; а ю шийся

20 тем, что, с целью и-вышения точности, компенсатор дефокусиозки выполнен в виде двуплечегс рычага с первым и вторым роликами, размещенными на его концах, толкатель содержит

25 дополнительный упор, при этом ось поворота двуплечего рычага размещена между толкателем и кареткой для линейных перемещений и перпендикулярна плоскости дисперсии монохроматора, дополнительный упор толкателя через первый ролик, двуплечий рычаг и второй ролик кинематически связан с кареткой для линейных перемещений.

Составитель С.Иванов

Редактор О.Спесивых Техред Л.Олийвык Корректор И.Муска

Заказ 264 Тираж 42б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,101