Оптико-механическое устройство сканирования спектра Советский патент 1978 года по МПК G01J3/06 

1 ia (j)Hr. I iipc.ioT;ii.icna схема устройства; па фиг. 2 -- ход лучей при дифракции, соответствующих максимуму интенсивности.

Шкальное устройство установлено на валу 2, конические колеса 3 и 4 - жестко на валах 2 и 5, зубчатое колесо 6 - жестко на валу 5, и зубчатые колеса 7 и 8 установлены в шарикоподшипниковых онорах.

Зубчатое колесо 9 является несущим звеном, на ступице которого шарнирно закреплен кронштейн 10 с кареткой 11 и зеркалом 12. Зубчатое колесо 13 является также несущим звеном, на ступице которого шарнирно закреплен кронштейн 14 с кареткой 15 и дифракционной решеткой 16.

Зеркало 12 с помощью гайки 17 и ползуна 18 крепится в каретке 11, а с помощью шкального устройства 19 и ходового винта 20 осуществляется начальная установка, определяемая выбранным углом между нормаЛями дифракционной решетки 16 и зеркала 12.,

Дифракционная решетка 16 с пo.vющью гайки 21 и ползуна 22 крепится в каретке 15, а с помощью шкального устройства 23 и ходового винта 24 осуществляется начальная установка, определяемая выбранным углом между нормалями дифракционной решетки 16 и зеркала 12. Зубчатые колеса 9 и 13 соединены общей осью 25.

Устройство работает следующим образом.

При вращении отсчетного устройства 1 каретка 15 с дифракционной решеткой 16 поворачивается на угол а вокруг оси 25, а за счет передаточного отношения зубчатых колес 6-9 и 13 каретка И с зеркалом 12 поворачивается за .то же время на угол 2а вокруг оси 25, причем плоскость зеркала всегда перпендикулярна радиусу вращения.

Воз.можность получения максимальной интенсивности во всем рабочем интервале длин волн обосновывается следующими положениями.

Максимальная интенсивность дифрагированного света имеет место для длин волн, направление дифракции которых совпадает с направлением зеркального отражения лучей от рабочих граней штрихов дифракционной решетки. На фиг. 2 показан ход лучей нри дифракции, соответствующих максимуму интенсивности,

где 1 - падающий луч;

2 - дифрагированный луч; H - нормаль к рабочей грани штриха дифракционной решет-ки:

П2 - нормаль к плоскости дифракционной решетки;

Ч - угол падения лучей на решетку; ;р - угол дифракции; i - угол блеска дифракционной ренштки.

Макси.ма.чьная интенсивность дифрагированного света соответствует вьшолнению

УСЛОВИЯ

ц 21 (1)

При автоколлимации выполняется условцсЧ(пг ijt,Bi. i, и максимуму интенсивности соответствует длина болны лоПри ymaxiJJ %ет в максимуме интенсивности будет находиться длина волны /., причем

/. /.ocosa , (2)

а V-Ж, (3)

Таким образом, а - угол поворота решетки от положения угла блеска при автоколлимации, которое можно принять за исходное.

Согласно равенству (2) максимум интенсивности сканируется по длинам волн при изменении /..

И для того, чтобы получить максимальную интенсивность при двукратной дифракции во всем рабочем спектральном диапазоне, необходимо с помощью зеркала последовательно возвращать на решетку все длины волн, соответствующие максимуму интенсивности, что обеспечивается оптико.механическим устройством сканирования спектра (фиг. 1).

Применение предлагае.мого устройства позволит получить максимальную интенсивность во всем рабоче.м диапазоне длин волн прибора и дает возможность использовать вместо набора дифракционных рещеток одну соответствующим образом выбранную решетку.

Формула изобретения

Оптико-механическое устройство сканирования спектра, содержащее дифракционную решетку, зеркальную систему и поворотный механизм одновременного перемещения решетки и зеркальной системы, отличающееся тем, что, с целью получения максимальной интенсивности спектральных линий в рабочем диапазоне длин волн при двукратной дифракциу, поворотный механизм выполнен в виде зубчатой передачи с постоянным передаточным число.м, причем зубчатые колеса, одно из которых механически связано с дифракционной решеткой, а другое - с зеркальной системой, соединены общей осью.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе:

1.Патент США № 3586440, кл. 356-74 1971.

2.Авторское свидетельство СССР Л 422976, кл. G О J 3/06, 1972.

Фиг. 2