Дифракционный полихроматор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>958869

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.02.81 (21) 3247166/18-25 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 J 3/24

Гееударстееинмй комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень №34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 535.853 (088.8) (72) Авторы. изобретения

Г. Н. Егоров, Д. А. Журавлев, В. П. Журавле а, А,фАрвареА и В. С. Тюрин л аг А г" 1у.:

1 42 ПИЕНТ1г ь:- 1 Ф3

ТЕХБИ 11:.С.".о Я "" биологического

ВИБЛНОТЕЕЛ

Всесоюзный научно-исследовательский институ приборостроения (7! ) Заявитель (54) ДИФРАКЦИОННЫй ПОгЛИХРОМАТОР

Изобретение относится к спектральному приборостроению и может быть использовано в приборах с дифракционными решетками.

Известен дифракционный полихроматор, содержащий входную диафрагму в виде щели, фокусирующий и коллимирующий объективы, плосиую дифракционную решетку с треугольными штрихами, имеющими одну рабочую зеркальную грань и несколько выходных щелей 11).

Такие полихроматоры обеспечивают максимальную интенсивность в спектре для длин волн, дифрагировавших в направлении зеркального отражения от рабочих граней штрихов решетки. Коэффициент пропускания полихроматора для этих длин волн максимален, а для остальных длин волн рабочего опектрального диапазона может быть существенно меньше.

Наиболее близким к предлагаемому является дифракционный спектрограф, содержащий входную щель, коллимирующий и фокусирующий объективы и дифракционную решетку с треугольными штрихами, обе грани которых являются зеркальными.

Каждый штрих такой решетки работает как уголковый отражатель. Поэтому при повороте этой решетки угол между падающим лучом и лучом, дифрагировавшим в направлении зеркального отражения от граней штриха, остается постоянным. Это обес5 печивает получение в блеске излучения любых длин волн последовательно в пределах широкого спектрального диапазона (2).

Недостатком этого полихроматора является то, что он не позволяет получать в блеске, т. е. с максимальной интенсивностью, одновременно излучение с различными заданными длинами волн. Его коэффициент пропускания при данном положении дифракционной решетки максимален для длин волн, дифрагировавших только в одном направлении.

Цель изобретения — получение максимального коэффициента пропускания полихроматора одновременно для всех регистрируемых длин волн излучения.

Поставленная цель достигается тем, что го в дифракционном полихроматоре, содержащем входную диафрагму, коллимирующий и фокусирующий объективы, плоскую дифракционную решетку с треугольными штрихами, обе грани которых являются

958869

3 зеркальными, и ряд выходных щелей, входная диафрагма выполнена в виде непрозрачной пластины с прямоугольными отверстиями, расположенными таким образом, что минимальное расстояние между центрами соседних отверстий в .направлении дисперсии равно ширине отверстия, а в перпендикулярном направлении — его высоте.

На чертеже изображен вариант схемы предлагаемого полихроматора.

Полихроматор состоит из входной диафрагмы 1, коллимирующего 2 и фокусирующего 4 зеркальных объективов, плоской дифракционной решетки с треугольными штрихами 3, обе грани которых являются зеркальными, и выходных щелей 5, расположенных в фокальной плоскости фокусирующего объектива. Для определенности объективы в нем расположены по вертикальной симметричной схеме, а угол между рабочими зеркальными гранями штрихов решетки равен 90 . Возможным является также размещение объективов полихроматора по горизонтальной схеме при соответствующем выборе угла между рабочими зеркальными гранями штрихов дифракционной решетки.

Полихроматор работает следующим образом.

Входная диафрагма 1 освещается исследуемым излучением, которое после объектива коллиматора 2 попадает на дифракционную решетку. 3. От каждого из отверстий в диафрагме излучение попадает на решетку под различными углами и дифрагирует в блеске под углами, равными соответствующим углам падения. Таким образом, в блеске будет дифрагировать одновременно излучение различных длин волн. Дифрагировавшее излучение попадает на фокусирующий объектив 4, который строит монохроматически изображения отверстий входной диафрагмы в плоскости выходных щелей. Для того, чтобы спектры, которые образуются изображениями различных отверстий диафрагмы, не перекрывались, эти отверстия смещены друг относительно друга в направлении, перпендикулярном дисперсии, на величину, не меньшую их высоты. Минимальное число отверстий во входной диафрагме равно числу регистрируемых длин волн и, следовательно, числу

4 выходных щелей. Расстояния в направлении дисперсии между отверстиями в диафрагме определяются выбранными для регистрации длинами волн и линейной дисперсией полихроматора, а расстояния между выходными щелями зависят также от линейного увеличения его оптической системы. Для того, чтобы излучение, выходящее из данной щели, не попадало ка соседние щели, расстояние между отверстиями в диафрагме в направлении дисперсии поли-! п хроматора должно быть равно ширине отверстия.

Устройство позволяет существенно увеличить коэффициент пропускания дифракционных полихроматоров, являющихся основой для построения многоканальной спектральной аппаратуры различного назначения. Это дает возможность повысить чувст.вительность спектральной аппаратуры, что особенно важно для успешного решения задач по контролю загрязнений окружающей

2о среды, часто требующих предельно высокой чувствительности приборов.

Формула изобретения

Дифракцнонный полихроматор, содержащий входную диафрагму, коллимирующий и фокусирующий объективы, плоскую дифракционную решетку с треугольными штрихами, обе грани которых являются зеркальными, и ряд выходных щелей, отличающийся тем, что, с целью получения максимального коэффициента пропускания полихроматора одновременно для всех регистрируемых длин волн излучения, входная диафрагма в нем з5 выполнена в виде непрозрачной пластины с прямоугольными отверстиями, расположенными таким образом, что минимальное расстояние между центрами соседних отверстий в направлении дисперсии равно ширине отверстия, а в перпендикулярном направ4о лении — его высоте.

Источники информации, принятые во внимание при экопертиэе

l. Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов..Л., «Машиностроение», 2-е изд.

4 1975, с. 201 — 202.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 673864, кл. G 01 J 3 24, 1979.

958869

Составитель А. Качанов

Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 6770/55 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4