Скоростной сканирующий спектрометр Советский патент 1980 года по МПК G01J3/12 

Изобретение относится к измерительным спектральным приборам. Известны спектрометры, позволяющие осуществить большую скорость сканирования спектра 1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является скоростной сканирующий спектрометр, содержащий осветитель, полихроматор состоящий из входной щели, вращающегося диспергируюьчего элемента, выходной щели и оптической системы для формирования исследуемого свето вого пучка, и приемно-регистрирующую систему 2 . Спектрометр не обладает достаточ но широким рабочим диапазоном длин волн. Целью изобретения является расши рение рабочего спектрального диапазо на при сохранении скорости сканирова ния спектра.. Эта цель достигается тем, что в скоростном сканирующем спектрометре содержащем осветитель, полихроматор состоящий из входной щели, вращающегося диспергирующего элемента, выход ной щели и оптической системы для формирования светового пучка, и приемно-регистрирующую систему, полихроматор снабжен еще, по крайней мере, одним диспергирующим элементом, между осветителем и диспергирующими элементами полихроматора установлены на поворотном основании уголковые отражатели с общим ребром, совпадающим с их осью вращения, диспергирующие элементы установлены с возможностью вращения и кинематически связаны с основанием. На чертеже показана схема сканирующего спектрометра. Устройство состоит из осветителя 1, полихроматора 2 и приемно-регистрирующей систел-ол 3. Полихроматор содержит четыре уголковых отражателя 4, 5, 6, 7, закрепленные на поворотном основании 8, входные щели 9, пять поворотных сферических дифракционных решеток 10, выходные щели 11 и неподвижное плоское зеркало 12. Ребра уголковых отражателей совмещены с осью вращения О основания 8. Вращение уголковых отражателей и решеток производится приводом 13 через распределительный вал 14 и систему зубчатых колес 15. Передаточные отношения кинематических цепей привод - основание и привод - решетка выбраны одинаковыми.

Спектрометр работает следующим образом.

Привод 13 вращает с равномерной скоростью основание 8 с уголковыми отражателями 4, 5, 6, 7 и дифракционные решетки 10. Исследуемый световой пучок, формируемый осветителем 1,- направляется уголковым отражателем 4 через входную щель на дифракционную решетку 10, которая разлагает световой ns4OK в спектр. За счет вращения решетки осуществляется развертка спектра по выходной щели 11. Дифрагированный;, световой пучок через выходную щель 11 попадает в приемно-регистрирующую систему 3.

Поскольку ребра всех уголковыхот ражателей совмещены с осью вращения основания, отраженный от каждого углового зеркала световой пучок сохраняет свое положение на соответствующей дифракционной решетке при вращении углового зеркала в определенном угле.

Углы поворота основания 8, в пределах которых отраженные пучки не виньетируются уголковыми отражателями, превышают значения углов сканирования решеток или равны им.

При дальнейшем вращении основания 8 место уголкового отражателя 4 занимает уголковый отражатель 5 и отраженный от зеркала световой пучок направляется через следующую выходную . щель 9 и дифракционную решетку 10 в приемно-регистрирующую систему 3.

Исследуемый световой пучок последовательно направляется уголковьоми отражателями на разные дифракционные решетки и поступает в приемно-регистрирующие системы 3.

На основании 8 имеется свободная зона для прохождения светового пучка и при дальнейшем вращении основания

световой пучок проходит непосредственно на неподвижное зеркало 12 и направляется на очередную дифракционную решетку 10 и в приемно-регистрирующую систему 3.

Каждая решетка после сканирования своего участка спектра продолжает равномерно вращаться и приходит в исходное положение. В это время последовательно сканируют спектр остальные решетки.

Формула изобретения

Скоростной сканирующий спектрометр, содержащий осветитель, полихроматор, состоящий из входной ще ли, диспергирующего элемента, выходной щели и оптической системы для формирования светового пучка, и приемно-регистрирукяцую систему, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего спектрального диапазона при сохранении скорости сканирования спектра, полихроматор

снабжен еще, по крайней мере,

одним диспергирующим элементом, между осветителем и диспергирующими элементами полихроматора установлены на поворотном основании уголковые

отражатели с общим ребром, совпадающим с их осью вращения, диспергирующие элементы установлены с возможностью вращения и кинематически связаны с основанием.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании

№ 1141759, кл. G 2 Z, опублик. 1969.

2.Дм1 триевский О.Д. и др. Скоростная спектрометрия, УФН, 1958,

LXIV, вып.З, с.447 (прототип).

7J

75

J J