Спектральная установка

 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является уменьшение астигматизма и упрощение конструкции. В спектральной установке излучение с помощью зеркала фокусируется на входную щель монохроматора спектрографа. Разложение света в спектр осуществляется дифракционной решеткой, имеющей радиус R<SB POS="POST">M</SB> в меридиональной плоскости и радиус R<SB POS="POST">S</SB> в сагиттальной плоскости. Отношение радиусов R<SB POS="POST">M</SB> и R<SB POS="POST">S</SB> удовлетворяет соотношению R<SB POS="POST">M</SB> / R<SB POS="POST">S</SB>*980. Отношение радиуса R<SB POS="POST">M</SB> к расстоянию D между точкой сагитального фокуса зеркала и вершиной дифракционной решетки удовлетворяет соотношению R<SB POS="POST">M</SB> / D*980. Эти условия означают, что решетка устанавливается в сходящемся в сагиттальной плоскости пучке излучения и в то же время решетка должна быть выпуклой в сагиттальном и вогнутой в меридиональном сечении и иметь прямые штрихи. Отсутствие необходимости перемещать зеркало относительно входной щели повышает надежность работы прибора, что особенно важно в области вакуумного ультрафиолета. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15432

А1 (51)5 G 01 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д8TOPCKOM Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный Комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359063/40-25 (22) 06.01.88 (46) 15.02 ° 90. Бюл. У 6 (72) А.В. Савушкин и Е.В. Попова (53) 535.853(088.8) (56) Пейсахсон И.В. Оптика спектральных приборов. Л.: Машиностроение, 1975, с. 262.

Carifo L. et al. А. Gzazing Inciс1епсе Spectrograph — Noriochromater

With à Focussing Hizzor V Internatioпа1 Conference on vacuum Ultiraviolet

Rhysics Recliation. V.lll, 1978,, р. 89-91. (54) СПЕКТРАЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению, Целью изобретения является уменьшение астигматизма и упрощение конструкции.

В спектральной установке излучение с помощью зеркала фокусируется на входную щель монохроматора спектроИзобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Целью изобретения является уменьшение астигматизации и упрощение конст рукции,.

На чертеже показана схема предлагаемой спектральной установки.

Установка содержит вогнутое зеркало 1, входную щель 2, дифракционную решетку 3 и выходную щель (кассету) 4.

Установка работает следующим обра-. зом.

Зеркало 1 фокусирует излучение в меридиональной плоскости во вход2 графа. Разложение света в спектр осуществляется дифракционной решеткой, имеющей радиус R в меридиональной плоскости и радиус Rs в сагиттальной плоскости. Отношение радиусов R E< R> удовлетворяет соотношению R /К (О.

Отношение радиуса R к расстоянию и между точкой сагиттального фокуса зеркала и вершиной дифракционной решетки удовлетворяет соотношению

R /d(, О. Эти условия означают, что решетка устанавливается в сходящемся в сагиттальной плоскости пучке излу— чения и в то же время решетка должна быть выпуклой в сагиттальном и вогнутой в меридиональном сечении и иметь прямые штрихи. Отсутствие необходимости перемещать зеркало относительно входной щели повышает надежность работы прибора, что особенно важно в области вакуумного ультрафиолета.

1 ил. ную щель 2, а в сагиттальной плоскости за решетку 3. Лиафрагированное

Na решетке 3 излучение фокусируется на выходной щели 4 (кассете в случае спектрографа), расположенной на круге Роуланда.

Условие фокусировки лучей в сагиттальной плоскости вогнутой решетки 3 имеет вид

1 1 cosR+ cosP 1 — + + (з1п 0 +

d и

5 (+ sing) = О, (1) где oL u P — углы падения и дифракции соответственно;

1543246

d, d — расстояние от точки до ! решетки и от решетки до ее изображения, образуемого сагиттальными лучами; — радиус кривизны решетки 3 в сагиттальном сечении; г - радиус кривизны штриха решетки и в ее вершине. !

При фокусировке спектра на круге

Роуланда астигматизм полностью отсутствовал бы при д5 = R oos P (2) где К вЂ” радиус кривизны решетки 3 в меридиональной плоскости.

Выражение (1) с учетом выражения (2) можно представить в следующем виде:

20

Оптимизация параметров (4), найденных из условия минимума астигматизма решением системы управнений ат а ат — — О; — = О; — = О, 3(Зэ ДА в, где I = j F dg (3 1 — предельные значения уг-. лов дифракции приводит к отрицательным значениям параметров и М,и А = О. Это означает, что решетка 3 должна быть установлена в сходящемся в сагиттальном сечении (в расходящемся в меридиональном сечении) пучке излучения, должна быть выпуклой в сагиттальной и вогнутой в меридиональной плоскостях и иметь прямые штрихи.

30 (5) 35

Р= (+ — - (cosol + cos P) +

cos P

+ A(sineL+ sin 3) О,, (3) где p = К /d; М = R /R,; ;А = R„/я . (4)

При этом астигматизм полностью компенсируется для двух длин волН, а остаточное его значение ниже, чем при других комбинациях параметров (4), например, для вогнутой тороидальной решетки с криволинейными штрихами °

Сходящийся в сагиттальном сечении п учок може т бы ть получен с помощью зеркала 1.

Спектральную установку можно использовать в режиме спектрографа для пространственного спектрального анализа излучения, тогда как в прототипе отсутствует эта возможность из-за значительного остаточного астигматизма. Упрощается и конструкция установки в режиме монохроматора, так как отсутствует смещение зеркала перед входной щелью, что повышает надежность работы прибора особенно в области вакуумного ультрафиолета.

Формула изобрете-ния

Спектральная установка, содержащая оптически связанные фокусирующее зеркало и монохроматор-спектрограф, снабженный входной щелью, дифракционной решеткой, имеющей радиус R кривизны в меридиональной плоскости и радиус К кривизны в сагиттальной плоскости, и выходной щелью или кассетой, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения астигматизма и упрощения конструкции, отношение радиусов кривизны дифракционной решетки удовлетворяет условию R /К (О, а отношение радиуса К кривизны дифракционной решетки в меридиальной плоскости к расстоянию d между точкой сагиттального фокуса фокусирующего зеркала и вершиной дифракционной решетки удовлетворяет условию

R /d c.0.

1543246

Составитель С. Иванов

Техред М. Ходанич Корректор О. Ципле

Редактор Ю. Середа

Заказ 393 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101