Спектрограф Советский патент 1988 года по МПК G01J3/18 

CD 4 СС

tsd

Наетоящее изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано при создании спектральных приборов.

Известны спектрогра нл с плоскими дифракционными решетками, установленными в параллельньпс пучках.

Такие спектрографы содержат последовательно расположенные щель, кол лиматорный объектив, плоскую дифракционйую решетку, камерный объектив, pefистрирукицее устройство. Однако применение коллимирУющей и фокусирующей .оптики ведет к уменьшению све топропускания, повышению уровня рассеянного света, увеличениюгабаритов и стоимости прибора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому спектрографу является, спектрограф, содержащий последовательно расположенные по оптической оси входную щель, вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным расстоянием меязду ними и регистрирующее устройство.

Недостатком является малая светосила, возрастание значений аберраций с увеличением относительного отверстия, поскольку в данном спектров графе не минимизированы аберрации.

Кроме того, коррекционные возможности данного спектрографа значительно уменьшает необходимость плоской поверх-ности фокусировки спектра, что, в свою очередь, ведет к сужению рабочего спектрального диапазона.

Целью изобретения является увеличение светосилы, расширение спектр ального диапазона и улучшение качества изображения.

Указанная цель достигается тем, что в спе1 :трографе, содержащем последовательнр р.асполозкенные по оптической оси входную щель, вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным расстоянием между ними и регистрирующее устройство, штрихи, решетки выполне ; ны с радиусом кривизны fi р 1,56г + 1,1у,

л

переменное расстояние между штрихами 1 выбрано согласно соотношению 1(у) 1(1-2,2-to- у +

+ 0,8 -Ю- у - 10-®уЗ),

,а решетка расположена на расстоянии 0,8г от щели и на расстоянии О,95г от регистрирующего устройства, где

г - радиус кривизны решетки;

у - координата в меридиональном сечении решетки;

Ij, - расстояние, между штрихами в центре решетки.

На фиг.1 изображена оптическая оосема спектрографа; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1

Спектрограф содержит входную щель 1,.вогнутую дифракционную решетку 2, регистрирующее устройство 3

Щель установлена на 0,8г от вершины решетки, а поверхность изображения - на 0,95г и имеет форму цилиндрического сегмента с радиусом равным О,52г.-Штрихи решетки имеют радиус р 1j56r - 1,1у, а шаг решетки изменяется по закону

1(у) 1,(1-2,2-10 у + + 0,8 -10 yг - 10Ч).

Работа устройства заключается в следующем.

Излучение, прошедшее входную щель 1, падает на дифракционную решетку 2 Дифрагированный пучок фокусируется на поверхности изображения, имеющей форму цилиндрического сегмента с радиусом 0,52г.

Указанный выбор конструктивных параметров спектрографа при данном взаимном положении элементов схемы обеспечивает коррекцию астигматизма меридиональной комы для двух длин волн А . д

i . средняя длина волны диапазона; А, ,

j - крайние значения длин волн, и коррекцию сагиттальной комы и сферической аберрации третьего порядка в центре рабочего диапазона.Такая решетка может быть изготовлена как механической нарезкой, так и голографически. Для получения такой решетки голографическим способом при записи решетки между заготовкой и точечными источниками необходимо поместить цилиндрические объективы, что увеличивает число коррегируемых параметров.

Такое выполнение спектрографа позволит получить высокое качество спектра при больш.ом относительном отверстш в широком спектральном диапазоне.

Фиг.1

.г

еПЕКТРОГРАФ, содержащий последовательно расположенные по оптической оси входную щель, вогнутую дифракционную решетку с криволинейными штрихами и переменным расстоянием между ними и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью увеличения светосилы распшрения спектрального диапазона и улучшения качества изображения, штрихи решетки выполнены с радиусом кривизны f: р 1,56г + 1,1у, переменное расстояние между штрихами 1 выбрано согласно соотношению 1(у) 1о