Спектральный прибор Советский патент 1982 года по МПК G01J3/02 

(54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПРИБОР

1

Изобретение относится к спектральному приборостроению и может быть использовано в астрономии.

Известен спектральный прибор, содержащий диспергирующий элемент, привод сканирования, наборы сменных фильтров, приводы переключения фильтров и приемно-регистрирующее устройство 1.

Его недостатком является низкая надежность работы в сложных условиях эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению техническим рещением является спектральный прибор, содержащий последовательно установленные и оптически связанные входную щель, коллиматорное зеркало, первый диспергирующий элемент, .второй диспергирующий элемент, камерное зеркало и фоторегистрирующее устройство 2.

Его недостатком является низкая надежность работы, проявляющаяся в том, что при его эксплуатации в сложных термобарических условиях изменяются основные параметры прибора, что приводит/к его дефокусировке, которая снижает качество .получаемых спектрограмм.

Цель изобретения - повышение надежности работы спектрального прибора.

Цель достигается тем, что в спектральный прибор, содержащий последовательно установленные и оптически связанные входную щель, коллиматорное зеркало, первый и второй диспергирующий элементы, камерное зеркало и фоторегистрирующее устройство, вводят средство .автоматической фокусировки спектрограмм, включающее тест10 объект Б виде реперной нити, натянутой перпеддикулярно входной щели, блок управления, турель с плоскопараллельными пластинками, снабженную приводом, сканирующий фотоприемник и резонансный усилитель, подключенный к фотоприемнику и связанный через блок управления с приводом турели, и волоконно-оптический жгут, входной торец которого расположен в плоскости фоторегистрирующего устройства,, а выходной торец оптически сопряжен с чувствительным

20 слоем сканирующего фотоприемника.

На фиг. 1 изображена структурная схема спектрального прибора; на фиг. 2 - тестобъект фокусировки; на фиг. 3 - функциональная схема блока управления системы

автоматической фокусировки спектрального прибора.

Спектральный прибор содержит входную щель 1, накоторой закреплен тест-объект 2 в виде тонкой реперной нити, натянутой перпендикулярно щели (фиг. 2), турель с плоскопараллельными пластинами 3, кинематически связанную с приводом 4, коллиматорное зеркало 5, дифрацйонную рещетку 6, диспергирующую призму 7, камерное зеркало 8, кадровое окно о регистрирующем устройством, например фотокамерой 9, -волоконно-оптический жгут 10, сканирующий фотоприемнйк 11, резонансный усилитель 12, амплитудный детектор 13, блок 14 управления, привод протяжки пленки и спуска затвора фотокамеры 15. Блок управления содержит схему 16 выборки и хранения, вьь читающий усилитель 17, компараторы 18 и 19, входы которых соединеныС выходом вьь читающего усилителя, а выходы со входами схем И 20, выходы схем И связаны с RSтриггером 21 и схемой ИЛИ 22, предназнаценной для переключения привода. Генератор 23 предназначен для управления схемой выборки и хранения и схемами И.

Система автоматической фокусировки работает следующим образом.

Оптическая система строит изображение нити, натянутой на щели, на входном торце волоконно-оптического жгута, расположенном в фокальной плоскости спектрографа в зоне, свободной от кадрового окнаспектрографа. Выходной торец жгута оптически сопряжен с чувствительным слоем сканирующего фотоприемника. Фотоприемник, например диссектор, со щелевой диафрагмой осуществляет сканирование изображения нити, при этом на его выходе образуется переменный электрический сигнал, частота которого равна частоте сканирования, а амплитуда пропорциональна контрасту изображения нити, который имеет максимальное значение при точно сфокусированном на фоторегистрирующем устройстве .изображении спектра. Сигнал с выхода сканирующего фотоприемника 11 поступает на вход резонансного усилителя 12, настроенного начастоту развертки фотоприемника. После детектирования в амплитудном детекторе 13 сигнал запоминается в блоке 14 управления. Блок управления после одного цикла измерения включает привод 4 на переключение турели в следующее положение. После переключения снова измеряется амплитуда сигнала и сравнивается с предыдущим запомненным значением. Далее процесс измерения амплитуды повторяется до тех пор, пока последующее значение сигнала не станет меньше предыдущего. При этом положении турели блок управления выдает команду напереключение турели нащаг в обратном направлении и после исполнения команд ы выдает сигнал

разрещения на включение фотокамеры. Фокусировка в устройстве .осуществляется за счет введения в ход лучей плоскопараллельных пластин различной толщины; Количество .пластин зависит от диапазона возможных

дефокусировок. Толщинапластин изменяется с щагом, равным утроенному значению глубинырезкости спектрографа.

В блоке управления сигнал с выхода амплитудного детектора поступает на вход

схемы выборки и хранения и на один из входов рещающего усилителя 17, на другой вход которого поступает сигнал с выхода схемы 16 выборки и хранения, управляемой генератором 23. На выходе усилителя после сравнения текущего значения сигнала с предыдущим его значением появляется сигнал определенной величиныи знака, который поступает на входы компараторов 18 и 19. В зависимости от знака разностного сигнала на выходе одного из компараторов появляется сигнал «Логическая 1. Затем на выходе одной из схем И 20, вход которой связан с этим компаратором, также появляется сигнал «Логическая 1 в момент поступления на ее вход управляющего импульса от генератора 23. Далее сигнал «Логическая 1 поступает на вход схемы ИЛИ 22, с выхода которой уже в виде команды на переключение поступает на привод 4. Направление переключения определяет сигнал, поступающий с выхода RS-триггера 21, состояние которого определяется сигналами, поступающими со схем И.

Спектральный прибор, благодаря авто: матическому устранению дефокусировки, дает спектрограммы высокого качества при изменении температуры окружающей среды

в диапазоне От -65 до -ьЗО°С и перепадах давлений 5--760 мм рт. ст.

Формула изобретения

Спектральный прибор, содержащий последовательно установленные и оптически связанные входную щель, коллиматорное зеркало, первый и второй диспергирующее элементы, камерное зеркало и фоторегистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, в него введено средство для автоматической фокусировки прибора, включающее тестобъект в виде реперной нити, натянутой перпендикулярно входной щели, блок управления,турель с плоскопараллельными пластинками, снабженная приводом, сканирующий фотоприемник и резонансный усилитель с амплитудным детектором, подключенный к фотоприемнику и связанный через блок управления с приводом турели, и волоконно.оптический жгут, входной торец которого расположен в плоскости фоторегистрирующего устройства,, а выходной торец оптически связан с чувствительным слоем сканирующего фотоприемнкка.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

.J