Монохроматор Советский патент 1986 года по МПК G01J3/12 

«

Изобретение относится к оптическому спектральному приборбстроению и являе тся усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1185112.

Цель изобретения - повышение точности отсчета длин волн путем исключения вторичных ошибок компенсации остаточных погрешностей согласования реальных параметров монохроматора и интерферометра.

На чертеже изображен монохроматор построенный по горизонтально-симметричной схеме.

Монохроматор содержит последовательно расположенные по ходу луча входную спектральную щель 1, расположенную в, фокальной плоскости зеркального коллиматорного объектива 2, дифракционную решетку 3, находящуюся на расстоянии 0,15 f от фокальной плоскости объектива, камерный зеркальный объектив 4, выходную спектральную щель 5, находящуюся в его фокальной плоскости, рычажный привод 6, 7 для поворота дифракционной ре- шетки, дифференциальньй интерферометр для измерения угла поворота дифракционной решетки, включаюпщй последовательно по ходу луча расположенные источник 8 монохроматического излуче- НИН, светоделитель 9, зеркапо 10, два уголковых отражателя 11 и 12,установленные на основании дифракционной решетки 3, автоколлимационное зеркало 13, установленное параллельно диф- ракционной решетке в нулевом положении, блок 14 {|егистрации, содержащий фотоприемник-и электронно-счетную схему.

Монохроматор работает следующим об образом.

Световой поток от входной щели 1, расположенной в фокальной плоскости .объектива 2, коллимируется объективом 2 и попадает на дифракционную решет- ку 3, дифрагированный световой поток собирается объективом 4, который строит в плоскости выходной щели 5 монохроматические изображения входной щели 1J Каждая из спектральных щелей 1 и 5 расположена на ползуне,имеющем возможность перемещаться в П-об- разных направляющих вдоль линии пересечения меридиональной 2 и фокальной 4 плоскостей объективов. Кроме того, имеется возможность жесткого соединения механической тягой входной и выходной щелей между собой для обес

fO

55

20

25 зо ,

458972

печения синхронного смещения последних без изменения расстояния между ними. Оправа объектива 2 крепится с .помощью пружинного подвеса к кронштейну, на котором установлена микрометрическая подвижка для осуществления разворота коллиматорного объектива вокруг оси, нормальной меридиональной плоскости и проходящий через его вершину. Последовательное выставление спектральных линий на выходную щель монохроматора осуществляется путем разворота дифракционной решетки с помощью рычага 6, который разворачивается вокруг оси дифракционной решетки совместно с последней за счет перемещения ползуна 7 в направля- юших типа ласточкина хвоста. Перемещение ползуна осуществляется автоматически от электродвигателя через винтовую пару (не показана).

Привод 6, 7 обеспечивает необходимую чувствительность, плавность хода и надежную фиксацию дифракционной решетки в рабочем положении.

Вместе с дифракционной решеткой поворачиваются и отражатели интерферометра, установленные непосредственно на основании дифракционной решетки. При этом монохроматическое излучение от источника 8 He-Ne лазера делится светоделителем 9 на два световых пучка, которые направляются свето.делителем 9 и зеркалом 10 к уголковым отражателям 11 у 12,пройдя отражатели и отразившись от автоколлимационного зеркала 13, световые пучки проходят отражатели 11 и 12 в обратном направлении, объединяются светоделителем 9 и направляются в блок 14 регистрации. Блок 14 состоит из фотоприемника - фотоэлектронного умножителя, формирователя импульсов и счетчика. При изменении разности хода лучей в интерферроме- тре в связи с поворотом угловых отражателей совместно с дифракционной решеткой осуществляется интерференционная амплитудная модуляция светового потока, попадающего на фотоэлектронный умножитель, в результате чего возникают синусоидальные изменения фототока, и формирователь импульсов формирует счетные импульсы, появление каждого из которых соответствует изменению разности хода на Л/8. Счетчик осуществляет подсчет .сформированных импульсов и по полученному числу импульсов судят о длине волны выводимой спектральной линии. Согласование параметров в монохро- маторе осуществляется в два этапа: 1-й этап - предварительное согласо- « вание, 2-й этап - окончательное согласование.

Первый этап осуществляется за счет разворота коллиматорного зеркала и соответствукяцего смещения выходной щели. Второй этап заключается в компенсации остаточных погрешностей л f.. focT осуществляется путем перемещения как входной, так и выходной спектральной щелей. Он включает две операции, которые имеют своей целью раздельную компенсацию лр и л V.

Погрешностьдр компенсируетея изменением центрального угла У за счет смещения входной и выходной щелей на равные расстояния. При этом не воз никает рассогласования нулезвых положений интерферометра и монохроматоор А. Козориз 3988/32

Составитель С. Иванов Техред О.Сопко

Кор Под

Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

,по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,/ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ра, как в случае компенсации ifocf смещением одной выходной щели.

Вторая операция направлена на компенсацию погрешности Ч , и осуществляется синхронным смещением входной и выходной щелей в одном направлении.

При этом А осткомпенсируется без появления погрешности центрального угла. , На время компенсации смещения обеих щелей в одном направлении последние механически объединяются, что позволяет полностью исключить изменение центрального угла f в процессе регулировочных действий.

Формула изобретения

Монохроматор по авт.св. № 1185112, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности отсчета длин волн, входная щель снабжена средством перемещения вдоль линии пересечения фокальной и меридиональной плоскостей коллиматорного объектива.

Корректор С. Черни Подписное

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению и позволяет повысить точность отсчета длин волн путем исключения Оптика спект: Машиностроение, вторичных ошибок компенсации остаточных погрешностей согласования реальных параметров монохроматора и интерферометра. Монохроматор, построенный по горизонтально-симметричной схеме, содержит входную щель 1, коллиматор- ный объектив 2, решетку 3, камерный объектив 4, выходную щель 5, а также дифференциальный интерферометр для измерения угла поворота дифракционной решетки 3. Щели имеют возможность перемещаться по направлякнцим вдоль линии пересечения меридиональной и фокальной плоскостей объективов 2 и 4. Согласование параметров интерферометра и монохроматора включает компенсацию погрешностей /) т и i f и достигается синхронным смещением входной и выходной щелей в одном направлении. 1 ил. г i (Л 14)