Монохроматор Советский патент 1990 года по МПК G01J3/18 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Цель изобретения - повышение монохроматичности выделяемого излуче- ния путем устранения излучения, дифрагированного второй дифракционной решеткой, в обратном направлении. На чертеже показана оптическая схема монохроматора.

Монохроматор содержит входную щель 1, коллиматорное зеркало 2, выполненное в виде параболоида, первую дифракционную решетку 3, которая направляет дифрагированный пучок на вторую дифракционную решетку 4, автоколлима- циониое зеркало 5, отклоняющее зеркало 6 и выходную щель 7. Ось Z совпадает с осью вращения решеток 3 и 4, ось Z совпадает с направлением штри- хов решетки. Cj - угол разворота решеток 3 и 4 вокруг нормалей, ( - угол наклона решетки от нормали к плоскости оптической схемы, 2( угол наклона автоколлимационного зеркала 5 к той же плоскости.

Монохроматор работает следующим образом.

Исследуемое излучение проходит во входную щель 1 и попадает на зерка- ло 2, которое формирует параллельный пучок и направляет его на первую решетку 3. На первой решетке 3 излучение дифрагирует как в направлении на вторую решетку 4, так и в направлении на зеркало 2.

Главное сечение решетки 3 составляет с плоскостью монохроматора угол 6 и падающий луч не лежит в плоскости главного сечения, поэтому дифрагиро- ванное излучение отклоняется от плоскости монохроматора на угол х1 . Таким образом, излучение, дифрагирующее в направлении зеркала 2, дает изображение, смещенное по вертикали, с выход- ной щели 7. Излучение, дифрагирующее в направлении второй решетки 4, падает на нее также под углом к плоскости монохроматора. Главное сечение второй решетки 4 развернуто на угол 9 , относительно плоскости оптической схемы вокруг нормали крешетке 4,и плоскость решетки наклонена на угол 90 - - ($ относительно плоскости оптической схемы. Угол tp находят из выражения

tg Ц ™-, У arctg--, где h половина высоты выходной щели 7, f - фокусное расстояние коллиматорного зеркала 2. Разворот решетки 4 на угол 9 приводит к тому, что луч дифрагирует в направлении к автоколлимационному зеркалу 5 параллельно плоскости оптической схемы, наклон плоскости решетки 4 на угол 90°- tf от плоскости оптической схемы отклоняет его по вертикали на угол 2 , чтобы падающий на автоколлимационное зеркало 5 луч отразился в обратном направлении, автоколлимационное зеркало 5 наклонено на угол 90°-2 (f от плоскости оптической схемы. Излучение, которое попало в выходную щел 7, дифрагируя от второй решетки 4 в направлении первой решетки 3, теперь отклоняется на угол 2С{ и не попадает в выходную щель 7.

Таким образом, повышается монохроматичность выделяемого монохрома- тором излучения за счет устранения излучения, дифрагированного однократно от второй решетки.

Монохроматор может быть использован в спектрофотометрах, требующих всокого разрешения и светосилы.

Формула изобретения Монохроматор по авт.св. № 1423919 отличающийся тем, что, с целью повышения монохроматичности излучения путем устранения излучения, дифрагированного второй дифракционной решеткой в обратном направлении, вторая дифракционная решетка установлена так, что ее плоскость расположена под углом 90° - (f к плоскости оптической схемы, включающей центры щелей, коллиматорного зеркала и дифракционных решеток, причем

W arccg- -, где h - половина высоты выходной щели, f - фокусное расстояние коллиматорного зеркала, при этом плоское автоколлимационное зеркало установлено так, что его плоскость составляет с плоскостью оптической схемы, включающей центры щелей, коллиматорного зеркала и дифракционных решеток, угол 90°-2(р .

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение монохроматичности выделяемого излучения путем устранения излучения, дифрагированного второй дифракционной решеткой в обратном направлении. Излучение через входную щель 1 поступает на коллиматорное зеркало 2. Далее по ходу луча установлена первая решетка 3 и вторая решетка 4. Главное сечение второй решетки 4 развернуто на угол Θ относительно плоскости оптической схемы, а плоскость решетки наклонена на угол (90° - Ψ) относительно плоскости оптической схемы

TG Ψ = H/F, где H - половина высоты щели, F - фокусное расстояние зеркала 2. Для возвращения дифрагированного луча обратно на решетку 4 автоколлимационное зеркало 5 наклонено на угол (90° - 98Ч) от плоскости оптической схемы. Монохроматор может быть использован в спектрофотометрах, требующих высокого разрешения и светосилы. 1 ил.