Тороидальное зеркало
Cтраница 1
Тороидальное зеркало ставится перед щелью, поэтому оно не оказывает влияния на аберрации и разрешающую способность прибора. Но в отличие от схем с цилиндрической линзой, в схемах с тороидальным зеркалом отсутствует астигматизм в изображении не щели, а источника света системой зеркало решетка. На входной щели источник изображается астигматически. [1]
 |
Угловое разрешение систем гиперболоид-эллипсоид ( сплошные линии и параболоид-параболоид ( штриховые линии для X 1 нм при увеличении. а. [2] |
У систем тороидальных зеркал, в отличие от систем Вольтера, даже на оптической оси проявляется сферическая аберрация, которая ограничивает полезную длину зеркал. [3]
 |
Анаморфотная система для преобразования пучка синхротронного излучения ( 3t, 32 - зеркала с эллиптической образующей, полученные поворотом относительно. [4] |
При использовании более простых тороидальных зеркал наименьшими аберрациями обладает U-схема, в которой меридиональное промежуточное изображение находится посередине между зеркалами, а сагиттальное - в бесконечности. Кома в этом случае в два раза больше, чем в схеме о параболоидами, и проявляется сферическая аберрация. [5]
Как и цилиндрическая линза, тороидальное зеркало во всех установках вогнутой решетки, кроме схемы Сейя - Намиока, исправляет астигматизм только в одной точке спектра. В наиболее коротковолновой части спектра, где применяются только схемы скользящего падения и астигматизм решетки очень велик, угол падения i также должен быть близок к 90, и радиус rs, определяемый из ( VI. Изготовление тороидов с малыми rs представляет большие трудности, а иногда и вовсе невозможно. [6]
Его ставят перед щелью, поэтому оно не оказывает влияния на аберрации и разрешающую способность прибора. Но в отличие от схем с цилиндрической линзой, в схемах с тороидальным зеркалом в плоскости спектра отсутствует астигматизм в изображении не щели, а источника света; на входной щели источник изображается астигматически. Как и цилиндрическая линза, тороидальное зеркало во всех установках вогнутой решетки, кроме схемы Сейя - Намиока, исправляет астигматизм только в одной точке спектра. [7]
Тороидальное зеркало ставится перед щелью, поэтому оно не оказывает влияния на аберрации и разрешающую способность прибора. Но в отличие от схем с цилиндрической линзой, в схемах с тороидальным зеркалом отсутствует астигматизм в изображении не щели, а источника света системой зеркало решетка. На входной щели источник изображается астигматически. [8]
 |
Схема спектрометра с тороидальным зеркалом и тороидальной решеткой в ме ридиональном ( а и сагиттальном ( ( Г сечениях. [9] |
Недостатком такой схемы является то, что астигматизм решетки компенсируется зеркалом только в узком спектральном диапазоне, наличие промежуточной щели уменьшает полезное поле зрения. В более совершенной схеме ( рис. 7.20) используется комбинация тороидальной решетки ТР и тороидального зеркала ТЗ. Меридиональное положение изображения источника, даваемое зеркалом, соответствует меридиональному положению источника для решетки, сагиттальное положение изображения источника для зеркала и источника для решетки находятся в бесконечности. Отметим, что такого же порядка разрешение может быть получено, если в данной схеме использовать решетку с вне-плоскостным падением. Спектральное разрешение аналогично спектрометру тех же размеров со сферической решеткой. [10]
Его ставят перед щелью, поэтому оно не оказывает влияния на аберрации и разрешающую способность прибора. Но в отличие от схем с цилиндрической линзой, в схемах с тороидальным зеркалом в плоскости спектра отсутствует астигматизм в изображении не щели, а источника света; на входной щели источник изображается астигматически. Как и цилиндрическая линза, тороидальное зеркало во всех установках вогнутой решетки, кроме схемы Сейя - Намиока, исправляет астигматизм только в одной точке спектра. [11]
Существенным недостатком сферической вогнутой решетки является астигматизм, в результате чего энергия, проходящая, через щель, распределяется на площади изображения, высота которого может оказаться в несколько раз больше высоты освещенной части щели. Это приводит к тому, что уменьшается освещенность изображения, и приходится увеличивать экспозицию при фотографической регистрации. При фотоэлектрической регистрации желательно использовать весь световой поток, пропущенный прибором, однако вследствие астигматизма изображение щели может оказаться так велико, что выйдет за пределы фотокатода. В обоих случаях это ухудшает условия регистрации спектра. Кроме того, астигматизм затрудняет получение спектров сравнения и, даже при очень малом наклоне щели относительно штрихов решетки, уменьшает разрешающую способность. Рекомендуемые иногда для исследований видимой области спектра способы установки решетки, уменьшающие астигматизм, например, установка Вод-сворта [41], редко применяются для вакуумного ультрафиолета, так как требуют дополнительной оптики. Для уменьшения астигматизма пользуются при освещении входной щели тороидальными зеркалами, см., например, [42]; применение тороидального зеркала позволяет в некоторых случаях освободиться и от спектров высоких порядков. Для этих решеток фокальная кривая для меридиональных лучей смещена по отношению к кругу Роуланда, и она пересекается с фокальной кривой для сагиттальных лучей. Стигматическое изображение получается при угле дифракции 45 в автоколлимационной схеме и в схеме нормального падения. [12]
Существенным недостатком сферической вогнутой решетки является астигматизм, в результате чего энергия, проходящая, через щель, распределяется на площади изображения, высота которого может оказаться в несколько раз больше высоты освещенной части щели. Это приводит к тому, что уменьшается освещенность изображения, и приходится увеличивать экспозицию при фотографической регистрации. При фотоэлектрической регистрации желательно использовать весь световой поток, пропущенный прибором, однако вследствие астигматизма изображение щели может оказаться так велико, что выйдет за пределы фотокатода. В обоих случаях это ухудшает условия регистрации спектра. Кроме того, астигматизм затрудняет получение спектров сравнения и, даже при очень малом наклоне щели относительно штрихов решетки, уменьшает разрешающую способность. Рекомендуемые иногда для исследований видимой области спектра способы установки решетки, уменьшающие астигматизм, например, установка Вод-сворта [41], редко применяются для вакуумного ультрафиолета, так как требуют дополнительной оптики. Для уменьшения астигматизма пользуются при освещении входной щели тороидальными зеркалами, см., например, [42]; применение тороидального зеркала позволяет в некоторых случаях освободиться и от спектров высоких порядков. Для этих решеток фокальная кривая для меридиональных лучей смещена по отношению к кругу Роуланда, и она пересекается с фокальной кривой для сагиттальных лучей. Стигматическое изображение получается при угле дифракции 45 в автоколлимационной схеме и в схеме нормального падения. [13]
При полном внутреннем отражении от границы диэлектрика световой луч проникает в среду меньшей плотности на некоторую глубину, сопоставимую с длиной волны излучения. Если среда поглощает при данной длине волны, световой луч теряет энергию. Это дает возможность наблюдать спектр поглощения образца при оптическом контакте его с прозрачным материалом, имеющим высокий показатель преломления; регистрируют при этом световой луч, полностью отраженный от поверхности образца. Показатель преломления диэлектрика при использовании его с большинством органических веществ должен быть около 2 0 или выше. Подходящими материалами являются также хлористое серебро и германий. Вода частично разрушает кристаллы KRS-5. Выпускаемые приставки для получения спектров нарушенного полного внутреннего отражения ( ATR) пригодны для большинства американских и английских серийных спектрометров. Устройство такой приставки показано на рис. 2.6, а. Световой поток, отражаясь от неподвижной зеркальной плоскости Ml, падает на тороидальное зеркало Т1 и фокусируется вне его на полуцилиндре из материала с высоким показателем преломления. Внутри полуцилиндра лучи идут приблизительно параллельно, так что угол падения всех лучей на плоскую поверхность почти одинаков. Здесь происходит внутреннее отражение светового потока от поверхности образца, находящегося в оптическом контакте с плоской поверхностью полуцилиндра. Регистрация отраженного излучения позволяет получить спектр поглощения образца. Для этого отраженный световой поток поступает последовательно на зеркала Т2, М2 и далее на входную щель спектрометра. [14]
Страницы: 1