Зеркальный монохроматор с вогнутой решеткой Советский патент 1959 года по МПК G01J3/18 

Настоящее изобретение относится к зеркальным монохроматорам с вогнутой решеткой..

Предлагаемый монохроматор более совершенен по сравнению с известными монохроматорами подобного рода, так как установкой в монохроматоре торического зеркала он позволяет исправить астигматизм изображения источника света и увеличить апертуру освещающего пучка в сагиттальном сечении.

На фиг. 1 .изображена схема предлагаемого монохроматора; на фиг. 2 - схема прохождения лучей через его элементы.

Свет от источника 1 падает на торическое зеркало 2 и далее на входную щель 3 моиохроматора. Пройдя через входную щель, пучок света падает на диффракционную решетку 4 и, претерпев диффракцию, образует спектр на окружности с радиусом R 2р, равным половине радиуса кривизны R 1р диффракционной решетки.

Источник света фокусируется меридиональными астигматическими пучками дважды - на входной щели и на выходной щели 5 монохроматора - каждый раз с постоянным увеличением.

Сагиттальные астигматические пучки лучей фокусируют источник резко один раз-на выходной щели 5 монохроматора с заданным увеличением.

Входная щель 3 монохроматора имеет увеличенные размеры по длине для того, чтобы пропустить все пучки на решетку 4. При переходе в иную область спектра так же можно обеспечить исправление вертикального астигматизма и получить высокую освещенность на приемнике. При этом входная щель 3 монохроматора и решетка 4 остаются неподвижными, а выходная щель 5 перемещается по окружности радиуса, равного половине радиуса кривизны R 1р, решетки 4.

Компенсация астигматизма происходит, когда выполнены следующие условия:

№122897- 2 -

1)вершина зеркала 2, центр щели 3 и вершина решетки 4 располагаются на одной прямой;

2) У, вершина торического зеркала 2, центр кривизны торического зеркала в меридиональном сечении и входная шель 3 располагаются на окружности радиуса R2T, равного половине радиуса кривизны R2T торического зеркала в меридиональном сечении.

Расположение источника света при этом должно быть таково, чтобы угол падения главного луча удовлетворял уравнению:

Cos i + i. . cost- - -- 0,

p-радиус кривизны торического зеркала в сагиттальном сечении; /7 - радиус кривизны торического зеркала в меридиональном сечении; / - угол падения главного луча на торическое зеркало;

. .., Rip cos ср

COS ср . COS - Sin V

с .. СЧ «р-угол падения луча на решетку; р- угол диффракции; Rip-радиус кривизны поверхности решетки.

Предмет изобретения

1.Зеркальный монохроматор с вогнутой решеткой, отличающийся тем, что, с целью исправления астигматизма изображения источника света и увеличения апертуры освещающего пучка в сагиттальном сечении, в монохроматоре установлено торическое зеркало.

2.Монохроматор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения светового потока, входящего в монохроматор, а также для обеспечения постоянного меридионального увеличения изображения источника, источник света, вершина торического зеркала, центр кривизны торического зеркала в меридиональном сечении и входная щель монохроматора размещены на окружности, радиус которой равен половине радиуса кривизны торического зеркала в меридиональном сечении.

3.Монохроматор по пп. 1, 2, отличающийся тем, что, с целью исправления астигматизма при изменяющихся углах диффракции, вершина решетки, входная щель и вершина торического зеркала расположены на одной прямой линии, а расположение источника света обеспечивает такой угол падения главного луча на торическое зеркало, величина которого удовлетворяет уравнению:

- где: I - угол падения главного луча на торическое зеркало;

R1T - радиус кривизны торического зеркала в меридиональном

сечении;

о - радиус кривизны торического зер:кала в санитальном сечении:

A RIpcosf - угол падения главного луча на решетку; - угол диффракции; Rip - радиус кривизны решетки.

RIpcosf

cos ср coscp sm «