Оптическая система спектрального прибора Советский патент 1985 года по МПК G01J3/18 

Изобретение относится к опти- . ческому спектральному приборостроению.

Целью изобретения является повышение качества пространственной и спектральной информации за счет увеличения пространственного и спектрального разрешения.

На фиг.1 изображена оптическая система спектрального прибора; на фиг.2 и 3 - конструкция устройства для компенсации кривизны поля.

Оптическая система спектрального прибора состоит из расположенных по ходу луча осветительной системы, содержащей выпуклое сферическое зеркало 1 и вогнутое сферическое зеркало 2 с отверстием, входной щели, вьтолненной в виде плоского зеркала 3, объектива коллиматора, вьтолненного в виде вогнутого сферического зеркала 4, диспергирующего элемента 5, корригирующего мениска 6, плоского с центральным отверстием зеркала 7, вогнутого сферического зеркала 8 объектива камеры, устройства 9 для компенсаци кривизны поля, фотоприемника 10. При этом элементы расположены так, что центры кривизны зеркал осветительной системы совмещены с центрами кривизны зеркал объективов коллиматора и камеры и поверхностей корригирующего мениска, а апертурная диафрагма, которой служит оправа диспергирующего элемента, расположена в этом общем центре кривизны.

Устройство для компенсации кривизны поля вьтолнено в виде билинзы и состоит из полулинзы 11, например из материала ЖС-10 и полулинзы 12, например, из материала ОС-14. Полулинзы изготовлены с одинаковьм радиусом кривизны, величина которого определяется величиной кривизны

поля, поторую необходимо исправить. Полулинзы устанавливаются плоской стороной к фотоприемнику.

Оптическая система спектрального прибора работает следующим образом.

Излучение от объекта через отверстие в зеркале 2 попадает на выпуклое зеркало 1 и, отразившись от вогнутого зеркала 2, собирается в плоскости входной зеркальной щели 3 спектральной части, на которой образуется фактически безаберрационное промежуточное изображение объекта (имеется лишь кривизна поля, которая исправляется последующим вогнутым зеркалом коллиматора 40, отразившись от зеркальной щели J, излучение поступает на вогнутое зеркало 4 (объектив коллиматора), в фокусе которого расположена щель 3,в .результате чего на диспергирующий элемент попадает фактически безаберрационный пучок, оставшаяся сферическая аберрация которого испраляется, концентрическим корригирующим мениском, который может быть расположен как до (6 ) диспергирующего элемента, так и после него (6) в. зависимости от требований конструкции

После диспергирующего элемента и мениска разложенное на монохроматические составляющие излучение попадает на плоское поворотное зеркало 7 отразившись от которого поступает на вогнутое сферическое зеркало 8 (объектив камеры), а затем через отверстие в центральной части плоского зеркала 7 попадает на устройство для компенсации кривизны поля 9 и фотоприемник 10.

Устройство для компенсации кривизны поля исправляет кривизну поля и устраняет мешающее излучение высших порядков спектра, дифракционной решетки. ие. f

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СПЕКТРАЛЬНОГО ПРИБОРА, содержащая расположенные по ходу луча осветительную систему, входную щель, объектив коллиматора, выполненный в виде вогнутого сферического зеркала, диспергирующий элемент, выполненный в виде плоской дифракционной решетки и совмещенный с апертурной диафрагмой, объектив камеры, выполненный в виде вогнутого сферического зеркала, ус.тройство для компенсации кривизны поля, выполненное в виде выпукло-плоской линзы, а также корригируюпщй мениск и плоское поворотное зеркало,о тличающаяся тем, что, с целью увеличения пространственного и спектрального разрешения, центры кривизны зеркал осветительной системы совмещены с центрами кривизны зеркал объективов коллиматора и камеры, а также сферических поверхностей корригирующего мениска i и расположены в центре апертуркой диафрагмы, причем входная щель (Л выполнена зеркальной, корригирующий мениск помещен между объективом коллиматора и диспергирующим элементом или диспергирующим элементом и объективом камеры, а линза для компенсации кривизны поля вьшолнена в виде билинзы, части 00 которой изготовлены из материалов СП с различными спектральными коэффициентаг- И пропускания и одинаковыми показателями преломления, причем плоскость соединения частей паОЭ раллельна входной щели оптической системы и перпендикулярна плоскости дисперсии дифракционной решетки.

i2

иг.2

...1

fus. 3