Спектрофотометр с пространственным сканированием Советский патент 1982 года по МПК G01J3/42 

() СПЕКТРОФОТОМЕТР С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ СКАНИРОВАНИЕМ.

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к спектральным приборам, предназначенным для измерения пространствен, ного и спектрального распределения яркости удаленных объектов в видимой и ультрафиолетовой о(ласти спектра.

Известно устройство для создания теплового изображения, состоящее из линейки фотоприемников, сканирующего, диска Нипкрва и колеблющегося зеркала С 1 J

Это устройство обладает ограниченной сферой использования и не может быть применено для исследования и получения кадра поля яркости без изменения длины волны при сканировании по кадру ввиду того, что.развертка по длинам волн производится непрерывно .

Наиболее близким к изобретению,по технической сущности является спектрофотометр с пространственным и спектральным сканированием, включающий в себя расположенные по ходу пуча входной объектив, в фокальной плоскости которого распо.гюжена полевая диафрагма , диск Ннпкова с рядом отверстий, представляющих собой входную щель, зеркальный дифракционный монохроматор, собранный по вертикально симметричной схеме, фокусирую1чую коллектЬрную линзу и фотоприемник излучения С 2 7.

10

Недостатком известного прибора является невозможность получения кадра поля яркости без изменения волнового интервала при сканировании по кадру, а также конструктивная

15 сложность кинематических узлов, обеспе.чивающих вращение оптических элементов.

Целью изобретения является получе20ние кадра поля яркости без изменения, волнового интервала при сканировании 1ПО кадру, а также упрощение схемы , прибора. 39 Эта цель достигается тем, что в спектрофотометре с пространственным сканированием, включающем в себя расположенный по ходу луча входной объектив, в фокальной плоскости которого расположена полевая диафрагма, диск Нипкова с рядом отверстий, пред ставляющих собой входную щель, .зеркальный дифракционный монохроматор, собранный по вертикально симметричной схеме, фокусирующую коллекторную линзу и фотоприемник излучения, дис Нипкова снабжают дополнительными отверстиями, расположенными симметричн входным отверстиям и оптически сопря женными с ними. На фиг.1 изображена схема спектро фотометра, вид сбоку; на фиг,2 - схе ма спектрофотометра, вид сверху. Спектрофотометр содержит входной объектив, формирующий с помощью линз 1-35 зеркала 4 и линзы 5 изображение объекта, в фокальной плоскости объектива расположена полевая диафрагма 6 для ограничения поля обзора и диск Нипкова 7, снабженный отверстиями 8, которые выполняют роль входной щели. Через отверстия 8 излучение от фотометрируемого объекта или от его части попадает в зеркальный дифракционный монохроматорь,состоящий из зеркала 9, дифракционной iрешетки 10 и зеркала 11, собранный например, по вертикальной симметричной схеме. Коллекторная линза 12 предназначена для фокусировки излу.чения с данной длиной волны на поверхность фотоприемника 13 излучения Диск Нипкова снабжен дополнительно рядом отверстий 1, которые расположены симметрично отверстиям 8 и пред ставляют собой выходную щель. Спектрофотометр работает следующим образом. В процессе вра1цения диска Нипкова 7 верхний ряд отверстий проходит в плоскости изображения входного объ ектива , осуществляяпространственное сканирование поля обзора, а нижний ряд отверстий Н следует за монохроматическими изображениями отверстий 8. Поэтому при фиксированном положении дифракционной решетки просмотр поля обзора будет осуществляться в одном и том же спектральном интервале Я-| 2 1 ширина которого определяется дифракционной решеткой и геометрическими размерами отверстий в диске Нипкова, несмотря на смещение 6 входной и выходной щелей монохроматора. Поворот дифракционной решетки, синхронизированный с вращением диска Нипкова, приводит к тому, что каждый следующий кадр просматривается в новом спектральном диапазоне. Для того, чтобы каждый кадр получался без изменения длины волны, несмотря на непрерывную развертку спектра, направления и скорости сканирования кадровой развертки и развертки длин волн подобраны так, что за счет использования наклона изобра ения спектральной линии, обусловленного монохроматором, осуи(ествляется полная для центра спектрального диапазона и частичная для его краев компенсация изменений спектрального состава выходящего из монохроматора излучения. Предлагаемый интерферометр с пространственным и спектральным сканированием имеет более простую схему, позволяет получить результаты со значительно более высокой степенью точности, а главное, в приборе кадр поля яркости получается без изменения волнового интервала при сканировании по кадру несмотря на то, что развертка по длинам волн производится непрерывным поворотом диспергиру ющего элемента. Формула изобретения Спектрофотометр с пространственным сканированиемJ включающий в себя расположенные по ходу луча, входной объектив, в фокальной плоскости которого расположена полевая диафрагма, диск Нипкова с рядом отверстий, представляющих собой входную щель, зеркальный дифракционный монохроматор, собранный по вертикально симметричной схеме, фокусирующую коллекторную линзу и фотоприемник излучения, отличающийся тем, что, с целью получения кадра поля .яркости без изменения волнового интервала при сканировании по кадру, а также упрощения схемы прибора, диск Нипкова снабжен дополнительными отверстиями, расположенными симметрично входным отверстиям и оптически сопряженными с ними. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США W 2 03066, кл. 178-6.8, . 2.Лебединский А.И. Исследование космического пространства. М., Нау- ка, 1966, с.77-79.

Фиг.2.