Спектрохронограф

 

Использование: для изучения спектров астрофизических объектов и лабораторных источников излучения. Сущность: спектрохронограф имеет диспергирующий узел со скрещенной дисперсией и маску из непрозрачного материала, с просветами, выполненными вдоль дисперсии. Высота просветов определяется соотношением: « а t /ti,rt, dfa/fo, , tfl -время экспозиции, необходимое для получения нормальных почернений в выбранных участках спектра, а 1 - максимальная высота просвета в маске, соответствующая участку спектра, в котором нормальные почернения достигаются при максимальной экспозиции ti, a. - реальное разрешение изображения исследуемого объекта на входной щели спектрографа. fa, fo - фокусное расстояние камеры и коллиматора спектрографа. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4932187/25 (22) 30;04.91 (46) 30.07.93. Бюл. hh 28 (71) Киевский государственный университет им.T.Ã.Øåâ÷åíêo (72) Л.Н.Курочка (73) Киевский государственный университет им.Т.Г.Шевченко (56) Пейсахсон И.В. Оптика спектральных приборов. Л.: Машиностроение, 1970, с. 184 — 194, Зайдель А.Н. и др. Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов, Л,—

М.: Физматлит, 1960, с,314 — 347. (54) СПЕКТРОХРОНОГРАФ (57) Использование: для изучения спектров астрофизических объектов и лабораторных источников излучения. Сущность: спектрохПредлагаемое изобретение относится к области астрофизики и спектрального приборостроения и может быть использовано при изучен. .и спектров астрофизических обьектов и лабораторных источников излучения.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений путем обеспечения возможности непрерывной .о времени регистрации одновременно нескольких участков спектра в различных диапазонах длин волн.

Заявляемое устройство имеет отличительные признаки, обеспечивающие непрерывное во времени фотографирование одновременно нескольких участков спектра: введение в спектрограф диспергирующего узла со скрещенной дисперсией и введение перед фотозмульсией неппозрач. Ж 1831664 А3 ронограф имеет диспергирующий узел со скрещенной дисперсией и маску иэ непроз-: рачного материала, с просветами, выполненными вдоль дисперсии. Высота просветов определяется соотношением: а — o1 t /tt.0(-6f>/1о, где11; t.q — время экспозиции, необходимое для получения нормальных почернений в выбранных участках спектра, а 1 — максимальная высота просвета в маске, соответствующая участку спектра, в котором нормальные почернения достигаются при максимальной экспозиции

tt, а — реальное разрешение изображения исследуемого объекта на входной щели спектрографа, fa, 4 — фокусное расстояние камеры и коллиматора спектрографа. 3 ил. ной маски с просветами, ориентированными в направлении дисперсии в выбранных областях спектра.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для изучения процессов на звездах. в атмосфере Солнца и т.п. На чертеже исследуемый объект(источник излучения) обозначен цифрой 1, телескоп — 2, спектрограф со скрещенной дисперсией — 3, устройство. обеспечивающее непрерывную регистрацию спектра — 4, маска из непрозрачно о материала — 5 и кассета с лентопротяжным механизмом — 6. На фиг. 2 приведена схема спектрографа 3, на котором цифрой 10 обозначена входная щель. а 11 — диспергирующий узел. На фиг. 3 схематически изображено устройство 4, с маской 5. На чертеже обозначены просветы 7 в непрозрачной маске 5, электродвигатель 8 (напри1831664 мер, ЩДР— 771) с блоком управления 9 (типа БУ-ЗЗ), Устройство работает следующим образом: на щель 10 спектрографа со скрещенной дисперсией 3 устанавливают то место изображения объекта 1, которое представляет наибольший интерес для исследования; плавным смещением маски 5 вдоль изображения щели спектрографа выбирают конкретное место для записи спектра и на этом месте маску 5 фиксируют, закрывают . щель спектрографа 10, устанавливают кассету 6, открывают фотоэмульсию, находящуюся в кассете, включают ее передвижение с помощью блока 9, и одновременно с этим открывают щель спектрографа 10. Экспонирование продолжается в период исследования объекта, но не больше времени, после которого начинается. переналожение разных участков спектра, что определяется динамическими характеристиками регистрации спектра.

Таким образом. предлагаемый спектрохронограф характеризуется повышенной точностью в регистрации временных изменений исследуемого объекта при одновременном фотографировании нескольких участков спектра в различных диапазонах длин волн, что является следствием соответствующейй повышен ной чувствител ьности предлагаемого спектрохронографа.

Пример. На эшельном спектрографе горизонтального солнечного телескопа Астрономической обсерватории Киевского университета получение спектрограммы с удовлетворительным почернением на неподвижном фотоэмульсионном слое (WP—

3, ORWO) осуществляется за t = 3 с. Несмотря на то, что зеркало горизонтального солli нечного телескопа характеризуется фокусным расстоянием F = 1300 см и диаметром 0 = 32 его реальная разрешающая способность а полностью определяется искажениями изображения Солнца в атмосфере Земли и близка к 0,2 мм. Теоретическая разрешающая способность телескопа а т(в. Л 656,3 нм) при отсутствии атмосферных искажений и оптических аберраций, равна: а,=1,22 х F/D =0,03мм, где Л вЂ” длина волны спектрального участка. 8 используемом спектрографе fo = fa, скорость передвижения фотоэмульсионного слоя Ч = а t0,2мм/Зс = 4мм/мин. Еслиучесть, что в фокальной плоскости эшельного спекФормула изобретения

Спектрохронограф, включающий спектрограф, приспособление равномерной пе. ремотки фотопленки для регистрации исследуемогоспектра, отл ича ю щи йс я тем, что, с целью повышения чувствительно25 сти и точности измерений, обеспечения возможности непрерывной во времени регистрации одновременно несколько участков спектра с различными длинами волн, он дополнительно снабжен диспергирую30 щим узлом со скрещенной дисперсией и установленной перед фокальной плоскостью спектрографа маской из непрозрачного материалас просветами; выполненными вдоль направления дисперсии, высота которых в

35 различных длинах волнлудовлетворяет соотношениям а

f а1 =а— о а„= а - -, t ц

40 где t — время экспозиции, необходимое для йолучения нормальных почернений в выбранных участках спектра; а 1 — максимальная высота просвета в маске, соответ45 ствующая участку спектра, в котором нормальные почернения достигаются при максимальной экспозиции t>: а — реальное разрешение изображения исследуемого обьекта на входной ще50 ли спектрографа;

4 и 4 — фокусные расстояния камеры и коллиматора спектрографа соответственно; трографа расстояние между участками спектра с линиями Н а (Л 656,3 нм) и НСаИ (it 396,8 нм), которые необходимо регистрировать и которые расположены друг под другом в направлении скорости Ч, равно h =

160 мм, то получаем, что время непрерывной записи спектра Т = h/Ч = 160 мм!4мм/мин - 40 мин. Этого времени достаточно, чтобы зафиксировать развитие да10 же самых мощных солнечных вспышек.

Запись других линий(кроме Н а и НСаН) важных для понимания физических процессов в солнечных вспышках, таких.как Н, Н, Нв и пр., тоже может производиться на

15: протяжении этого времени Т, т.к. при движении фотопленки эти участки спектра не перекрываются с другими.

1831664

1831664

Составитель Л.Курочка

Техред M,Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

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

Заказ 2549 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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