Двойной монохромато Советский патент 1981 года по МПК G01J3/12 

1

Изобретение относится к спектралному приборостроению.

Известны различные варианты двойных монохретлатов с двумя последовательно установленными одинарными монохроматорами 1 j. ,

Наиболее близким техническим решением является двои-ной монохроматор, содержащий входную щель, два крллиматорных объектива, два диспергирующих элемента, два камерных объектива, промежуточную щель, выходную щель и систему оптического сопряжения первого камерного и второго коллиматорного объективов, выполненную в виде двух плоских отражателей 2.

Однако отмечается ограниченность функциональных возможностей, а именно отсутствие возможности работы со сложенишл я вычитанием дисперсий обоих диспергирующих элементов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей двойного монохроматора за счет обеспечения работы как со сложением, так и с вычитанием дисперсий.

Эта цель достигается благодаря тому, что в двойном монохроматоре, содержащем в.ходную щель два коллиматорных объектива, два диспергирующих элемента, два камерных объектива, промежуточную щель, выходную щель и систему оптического сопряжения первого камерного и второг о коллиматорного объективов, выполненную в виде .двух плоских отражателей, последние установлены с возможностью перемещения вдоль линии, соедиoняющей центр отражателя с центром смежного объектива, и поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости дисперсии, .при этом монохроматор снабжают дополнительной щелью , смещенной относительно про5межуточной щели в плоскости дисперсии по направлению линии, соединяющей первый сс1марный объектив и второй коллиматорный объектив.

0

На чертеже показана оптическая схема предлагаемого двойного монохроматора .

Монохроматор содержит входную щель 1, первый -коллиматорный объектив 2, первый диспергирующий элемент (дифракционную решетку) 3, первый камерный объектив 4, промежуточную щель 5,второй коллиматорный объектив б, второй диспергирующий

элемент 7, второй камерный объектив

8и выходную щель 9. . .

Между входной щелью 1 и nepBt i коллиматорным объективом 2, между вторым камерным объективом 8 и выходной щелью 9 установлены плоские зеркала 10 и 11 соответственно. Все объективы 2, 4, 6 и 8 могут быть выполнены в виде сферических зеркал с одинаковыми фокусными расстояниями. При этом входная щель 1 должна быть соймещена с меридиальным фокусом объектива 2,, а выходная щель 9 - с меридиаль HtJM фокусом объектива 8.

Помимо спектральных щелей 1,5 и

9монохроматор снабжен дополнительной щелью, состоящей из ножа 12, параллельного ножам промежуточной щели 5, и плоского зеркала13, перпендикулярного ножу 12. Дополнитель.ная щель смещена относительно промежуточной щели 5 по направлению к линии ОиО, соединяющей центры.перв го камерного и второго коллиматорного объективов 4 и 6.

По обеим сторонам промежуточной щели 5 расположены плоские отражатели 14 и 15, образующие систему оптического сопряжения первого каменого и второго коллиматорного объективов 4 и 6. Каждый из отражателей 14 и 15 установлен с возможностью перемещения вдоль линии, соединяющей центр отражателя 14 или . 15 с центром смежного объектива {первого камерного 4 или.второго коллиматорного 6 соответственно), т.е. вдоль линии О 04или 0,.5-0 соответственно. Кроме того, каждый из плоских отражателей 14 и 15 може поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной плоскости дисперсии монрхроматора.

Двойной монохроматор работает следующим образом.

Излучение, прошедшее через входную щель 1, направляется плоским зеркалом 10 на первый, коллиматорный объектив 2, после чего Падает на первую дифракционную решетку 3. Дифрагированный решеткой 3 поток излучения направляется первым камерным объективом 4 на плоский отражатель 14. В одном из вариантов работы монохроматора плоские отражатели 14 и 15 за счет перемещения вдоль линии , , соответственно и разворотов вокруг осей, перпендикулярных плоскости диспер; сии, устанавливаются таким образом, чтобы меридианальные фокуса смежных с ними первого Кс1мерного 4 и второго коллимирующег объективов 4 и. б были совмещены с плоскостью промежуточной щели 5.

В этом случае излучение, отразившись от плоского отражателя 14,. фокусируется в плоскости промежуточной щели 5, выделяющей узкий спектральный -интервал. Излучение, проедшее через промежуточную щель 5, последовательно отражается -от пЛос- . кого отражателя 15 и второго коллиматорного объектива б, дифрагируется второй дифракционной решетко.й : 7 и направляется вторьам объективом 8 и плоским зеркалом 11 на входную щель 9. В этом случае двойной монохроматор pa6oTaieT со.. сложением дисперсий..

Во втором варианте работы монохроматора плоские отражатели 14 и 15 устанавливаются в тйкое положение при которомизображение входной щели 1, создаваемое системой объективов 2-4 и решеткой 3, совместилось с дополнительной щелью 12 и 13/ а изображение дополнительной щели 12 и 13, создаваемое системой объективов, б, 8 и решеткой 7« - с выходной щелью 9. Излучение в узком спектральном интервале, выдёУ енjHOM дополнительной щелью 12 и 13, направляется отражателем 15 и вторым коллиматорным объективом 6 на дифракционную решетку 7, дифрагируется ею ;И выводится вторым камерным объективом 8 и зеркалрм 11 на выходную щель 9. Однако в этом случае, благодаря дополнительному отражению от зеркала 13, дисперсии обоих.одинарных монохроматоров взаимно вычитаются, В частности, если эти дисперсии равны, двойной, монохроматор имеет нулевую дисперсию.

В настоящем монохроматоре переход от работы со сложением к работе с вычитанием дисперсий осуществляется перестановкой двух плоских отражателей 14 и 15.

Формула изобретения

Двойной монохроматор, содержащий входную щель, два коллиматорных объектива, два диспергирующих элемента два камерных объектива, промежуточную, цедь, выходную щель.и систему оптического сопряжения первого каменого и второго коллиматорного объективов, выполненную в виде двух плоских отражателей, о тл и ча ющ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей монохроматора, плоские от)ажатели установлены с возможностью перёмещеияя вдоль линий, соединяющей центр отражателя с центром смежного объектива, и поворота вокруг оси, пернвйдикулярной плоскости дисперсии мэиохроматора, при этом монохроматор снабжен дополнительной щельда, смещенной относительно промвжуагочной щели в плоскости дисперС1ЖЙ по направлению линии, соединяющей первый камерный объектив и второй коллиматорный объектив.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ОНА 4102576, .кл. 356/101, опублик. 1978.

2.Патент США 4017185, кл. 356/102 опублик. 1977.