Устройство для сканирования спектра Советский патент 1986 года по МПК G01J3/06 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано для создания перестраиваемых молекулярных лазеров, имеющих дискретный набор линий генерации. Одно из известных устройств скани рования спектра содержит поворотный столик с дифракционной решеткой и поворотный механизм с рычагом и тол кателем . Недостаток известного устройства в том, что при выходе на заданную линию спектра необходимо вручную менять радиус толкателя и смещать рычаг на этот радиус, что не позволяет обеспечить сканирование спектра по заданной программе. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство сканирования спектра, содер жащее поворотный столик с дифракцион ной решеткой и синусный механизм с рычагом, кинематически связанным с толкателем. Недостатком известного устройств является ограничение быстродействия Поскольку сканирование обеспечивае ся равномерным перемещением ходовой ,части по винту, то для выхода на заданную динию спектра требуется до 50 с. Цель изобретения - повьш1ение быстродействия. Для вьтолнения поставленной дели в известном устройстве сканирования спектра, содержащем поворотный столик с дифракционной решеткой и сину ный механизм с рычагом, кинематичес ки связанным с толкателем, поверхность толкателя5 обращенная к рычагу вьтолнена ступенчатой, причем количество ступенек равно числу линий i в спектре, а высота каждой ступен .ки hj- выбрана из соотношения . . У- h,- - 2bгде г - плечо рычага; k - порядок спектра; длина волны i-й линии спект ра; Ь - постоянная решетки. На чертеже показано устройство сканирования спектра. - Поворотный столик 1 с установлен ной на нем дифракционной решеткой 2 кинематически связан с синусным мех низмом 3, рычаг 4которого контакти рует с толкателем 5, закрепленным на оси 6, Поверхность 7 толкателя 5 55 обращенная к рычагу 4 и . соприкасающаяся с роликом 8 рычага 4 вьтолнена ступенчатой. Ось вращения 9 ролика 8 параллельна оси 0 вращения рычага 4 и каждой ступеньке поверхности 7, а ось 6 перпендикулярна ступенькам поверхности 7, Для выхода на определенную длину волны ,) спектра необходимо повернуть дифракционную решетку 2 с постоянной b на угол | , соответствуюший линии ) , в спектре данного порядка к, определяемый из соотношения k , 2b . С другой стороны, дня синусных механизмов т, / sin - , где h, - величина смещения топкателя синусного механизма, равная высоте одной из ступенек толкателя; г - плечо рьрага. Следовательно, высоту каждой ступеньки hj можно выбрать из соотношения , гК, 2Ь Устройство сканирования спектра работает следующим образом. При повороте толкателя 5 вокруг оси 6 на угол, равный центральному углу одной ступеньки поверхности 7, опорная поверхность ролика 8 рычага 4 перемещается на величину, равную высоте ступеньки и вызовет поворот рычага 4, оси 10 столика 1 с установленной на нем дифракционной решеткой 2 на угол | , что дает выход в течение 1-2 с на заданную i линию спектра с длиной воЛны ,. Точность выхода на заданную линию волны определяется геометрией устройства и точностью изготовления поверхности 7 толкателя 5, Преимуществом изобретения является возможность программируемого изменения рабочей длины волны диспергирующего злемента, что может быть использовано для создания программируемых перестраиваемых лазеров и лазерных спектрометров на их основе, инфракрасных спектрорадиометров, различных газоанализаторов, при зтом повьш1ается в 15-20 раз быстродействие системы, так как для выхода на любую линию генерации требуется 1 -2 с. Использование устройства позволяет полностью автоматизировать процесс измерений и сократить его продолжительность .

УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ . СПЕКТРА, содержащее поворотный столик с -дифракхсионной решеткой и cfetHycный механизм с рычагом, кинематичес ки связанным с толкателем, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, поверхность топкателя, обращенная к рычагу гу, вьтолнена ступенчатой, причем количество ступенек равно числу линий i в спектре, а высота каждой ступеньки hf выбрана из соотношения и . - Юл 2Ь ,где . плечо рычага; k - порядок линии спектра; , - длина волны i-й линии спектра; b - постоянная решетки. /) (Л С