Спектрометр для измерения флюктуации смещения спектральной линии Советский патент 1977 года по МПК G01J3/00 

1

Изобретение относится к оптико-интерференционным спектральным устройствам и предназначено для измерения флюктуации смещения спектральной линии удаленных источников излучения в астрономии.g

Известны спектральные устройства, которые позволяют получать качественные спектрограммы с различных участков Солнца в различные моменты времени l. Для полу-ю чения сдвигов центров тяжести спектральной линии в разные моменты времени производятся фотометрирование и математическая обработка получаемых спектрограмм.

Известный спектрометр, содержащий интерферометр Майкельсэна, объектив, фотодетек- тор и регистратор не обеспечивает непосредственного измерения и регистрации первого момента спектрального распределения, в 20 связи с чем по полученным с его помощью спектрограммам нельзя с достаточнрй степенью точности измерять малые флюктуации центра тяжести спектральной линии, составляющие 10 ;10 от ширины спектральной линии. 25

Цель изобретения - повышение точности измерений флюктуации смещения спектральной линии.

Для достижения этой цели в спектрометр, содержащий интерферометр Майкельсона, объетив, фотодетектор и регистратор введены двухщелевая диафрагма, вращающийся диск с источником опорного сигнала, причем диафрагма и вращающийся диск расположены за объективом,в плоскости формирования интерференционной картины, а синхронный детектор включен между выходом фотодетектора и входом регистратора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого спектрометра.

Спектрометр содержит интерферометр Майкельсона 1, объектив 2, двухщелевую диафрагму 3, расстояние между шелями которой 2 Д равно 1 / VQ , где Л) о - среднее волновое число исследуемого излучения, расположенный в плоскости диафрагмы вращающийся диск 4 с отверстиями, расстояние между центрами которых равно 4-л, и устаноленные за ним линзу 5, фотодетектор 6 и синхронный детектор 7, подключенный по выходам к источнг гху опорного сигнала 8 и ре гистраторз 9, Устройство работает следующим образом Излучен11е исследуемого источника, про шедшее интерферометр 1 и объектив 2, обр зует в плоскости диафраг.ы 3 интерференци альную картину, распределение интенсивност которой имеет вид 0(Т} а -1-гп(С),7де R{-C)) ц m контрастность интерференциальной картинь;; с коор.цийата картины в единицах за- держкИ; определяемая настройкой -интерферометра. Щели диафрагмы 3 вырезают световой поток Е точках З(Г-гд) и З(Т-д). При вращении диска 4 с частотой UJ световые потоки, прошедшие диафрагмы; модулируются в противофазе по косинусоидальному зако- ну. Линза 5 направляет оба потока фотоде- тектора 6, сигнал с выхода которого i(i) J(r+AK1-Co6aji)- (Т-л )«4cos(4Ji через синхронный детектор 7 подается на регистратор 9. Благодаря опорному сигналу 1, , пропорциональномусоьш,- на регистратор 9 поступает сигнал вида j i(t))rn|: (Т- й)-К(Т+д)Л. Поскольку ширина Д реальных солнечных спектральных линий .ного меньше среднего волнового числа VQ , что соответствует л) S /)/ i О -O/VQ , S ;v/ -О ыходной сигнал детектора 7 с учетом выажения-Ц) представляет собой величину . Г .,.()di; Т, е. регистратором 9 регистрируется сигнал, пропорциональный первому моменту спектрального распределения. Так как спектральное распределение обладает медленными по сравнению с периодом интегрирования синхронного детектора фпюктуациями, выходной сигнал устройства описы.вает во времени смешение центратяжеот-и спектральной пинии путем нетзерывной регистрации первого мс мента спектрального распределения. Формула изобретения Спектрометр для измерения флюктуации смещения спектральной линии, содержащий интерферометр Майкельсона, объектив, фотодетектор и регистратор, огличаюшийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены двухщелевая диафрагма, вращающийся диск с отверстиями и синхронный детектор с источником опорного сигнала, причем диафрагма и вращаюшлйся диск расположены за объективом в плоскости формирования интерференционной картины, а синхронный детектор включен ieждy выходом фотодетектора и входом регистратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Методы астрономии , под ред. . А. Хилтнера, Мир, М., 1967 г.