Монохроматор

О П И С А Н И Е (») 493656

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф (51) М. Кл. G 01j 3/18

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.10.71 (21) 1705999/26-25 с присоединением заявки № 2036352/26-25

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 22.04.76 (53) УДК 535.853.34 (088.8) (72) Автор изобретения

О. В. Александров (71) Заявитель (54) МОНОХРОМАТОР

Изобретение относится к спектроскопии и может быть использовано при создании спектральных приборов, работающих в широком спектральном диапазоне.

Известны монохроматоры, в которых в качестве диспергирующего элемента применяются дифракционные решетки, а сканирование спектра, т. е. изменение длины волны Х на выходной щели монохроматора, осуществляется изменением угла дифракции (р при повороте решетки в соответствии с выражением КЖХ=

=sin р или КУ/ч = sin q>, где К вЂ” порядок спектра, N — число штрихов на 1 мм.

В известных монохроматорах эта зависимость реализуется с помощью синусного, косекансного механизма поворота дифракционных решеток или кулачкового механизма, решающего косекансную зависимость (о от ч.

При этом в приборах, работающих в широком диапазоне спектра, для эффективного использования дифракционной решетки весь диапазон разбит на ряд спектральных интервалов, в каждом из которых своя дифракционная решетка. Известные кулачковые механизмы поворота дифракционных решеток либо содержат один кулачок, на котором число рабочих и вспомогательных участков профиля равно числу дифракционных решеток, т. е. числу спектр альных интервалов, либо несколько кулачков, число которых равно числу спектральных интервалов.

Переход с одного рабочего участка профиля кулачка на другой рабочий участок профиля осуществляется вручную или автоматически. Недостатки ручной смены — увеличение времени получения регистрограммы и необходимость постоянного контроля со стороны оператора. Автоматическая смена кулачков усложняет конструкцию механизма поворота дифракционных решеток.

Цель изобретения — повышение точности отсчета волновых чисел при одновременном упрощении конструкции механизмов поворота дифракционных решеток и отсчетного устройства.

Это достигается тем, что дифракционные решетки выполнены с числом N штрихов на

1 мм, пропорциональным интервалам Av соответствующих спектральных диапазонов в волAv; Ф; новых числах, т. е. =- =const, причем

Av Л .

25 монохроматор снабжен пусковыми устройствами для синхронизации периода работы механизмов смены решеток и переключения диапазонов отсчетного устройства с периодом взаимодействия рычага со вспомогательным

30 участком профиля кулачка.

493656

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного монохроматора, где 1 и

2 — дифракционные решетки; 3 — блок, содержащий входную и выходную щели и оптические элементы, определяющие световые параметры системы; 4 — поворотный стол, с которым связан рычаг 5; 6 — механизм смены решеток; 7 — кулачок, имеющий один рабочий а и один вспомогательный р участки профиля.

Кроме того, монохроматор содержит отсчетное устройство 8 с несколькими диапазонами, каждый из которых соответствует спектральному интервалу работы дифракционной решетки. Для согласования положения дифракционной решетки и соответствующей оптической шкалы, монохроматор снабжен элементами синхронизации (пусковыми устройствами), схематически изображенными в виде блока 9.

В исходном положении световой поток Ф, образованный оптическими элементами монохроматора, падает на дифракционную решетку 1 с числом N> штрихов на 1 мм, установленную на поворотном столе 4 под таким углом к потоку Фп, что на выходную щель монохроматора проходит дифрагированный поток Фд с волновым числом v . При вращении кулачка 7 рычаг 5, скользя по рабочему участку а профиля кулачка, поворачивает дифракционную решетку 1 вокруг оси поворотного стола 4, за счет чего и происходит сканирование спектра относительно выходной щели. Поворот кулачка синхронно связан с перемещением соответствующего элемента отсчетного устройства 8. В момент, когда на выходную щель падает монохроматический пучок света с волновым числом v>, рычаг переходит с рабочего участка а профиля кулачка на вспомогательный участок р. Одновременно элементы синхронизации (пусковые элементы) 9 выдают команду на включение механизма смены дифракционных решеток и на переключение диапазонов отсчетного устройства. Оба переключения должны быть закончены к моменту, когда, развернувшись на угол р, соответствующий вспомогательному участку, кулачок вновь займет исходное положение.

При этом на выходную щель падает световой поток Фд с волновым числом vq, дифрагированный решеткой 2 с Nð штрихов на 1 мм, так как отношение волновых чисел v и v выбрано равным отношению N< и N>, закон сканирования спектральных диапазонов Av и

10 Avq один и тот же, что позволяет обеспечить сканирование в обоих диапазонах с помощью одного кулачка. Для каждого конкретного случая число дифракционных решеток может быть любым при условии выполнения соотно15 щения ) Ng чп Уп

Предлагаемый монохроматор позволяет осуществить замкнутый цикл работы с помощью одного кулачка с одним рабочим участком а профиля и одним вспомогательным участком р, что приводит к повышению точности отсчета волновых чисел.

Предмет изобретения

Монохроматор, содержащий несколько дифракционных решеток, отсчетное устройство с несколькими рабочими диапазонами, меха30 низмы смены решеток и переключения диапазонов и механизм поворота решеток с кулачком, выполненным с одним рабочим и одним вспомогательным участком профиля, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения

35 точности отсчета волновых чисел и упрощения конструкции, дифракционные решетки выполнены с числом штрихов на миллиметр, пропорциональным интервалам соответствующих спектральных диапазонов в волновых

40 числах, а монохроматор снабжен пусковыми устройствами для синхронизации периода работы механизмов смены решеток и переключения диапазонов отсчетного устройства с периодом взаимодействия рычага со вспомога45 тельным участком профиля кулачка.

493656

Составитель Л. Гойхман

Техред А. Камышникова Корректор В. Брыксина

Редактор В. Лысенко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 832/10 Изд. № 2081 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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