187188. lajstromszámú szabadalom • Berendezés vezérelhető spektrális össetételű sugárzás előállítására
1 187 188 2 A találmány tárgya berendezés vezérelhető spektrális összetételű sugárzás, például nagymértékben monokromatikus sugárzás, avagy tetszőleges spektrális összetételű sugárzás előállítására. Ismeretesek már olyan berendezések, amelyekkel monokromatikus sugárzást lehet előállítani. Ilyen berendezést írtak le például a 4 140 399 sz. amerikai szabadalmi leírásban, ahol polikromatikus fényből optikai rács állítja elő a monokromatikus fényt. Monokromátorokat alkalmaznak a spektrofotometriában is valamely anyag transzmissziós vagy reflexiós spektrumának felvételére. A monokromátorok egyik típusánál az időben egymás után más és más hullámhosszúságú monokromatikus sugárzást polikromatikus sugárzásból olyan optikai elrendezéssel állítják elő, amely megfelelően mozgatott diszperziós elemet, pl. sík vagy konkáv optikai rátsot tartalmaz. Az igy előállított, monokromatikusnak" nevezett sugárzásban azonban a kívánt egyetlen frekvenciaösszetevő mellett egyéb összetevők is vannak, amelyek például a spektrofotometriai alkalmazás esetén a mérési pontosságot csökkentik. Az ismert berendezések továbbá nem alkalmasak tetszőleges spektrális összetételű sugárzás előállítására. A találmánnyal az volt a célunk, hogy olyan berendezést hozzunk létre, amellyel vezérelhető módon igen nagymértékben monokromatikus sugárzást, illetve tetszőleges spektrális összetételű sugárzást lehet előállítani. A találmány tehát berendezés vezérelhető spektrális összetételű sugárzás előállítására, amely berendezésnek legalább egy sugárzásforrása és ennek sugárzásából kimenő sugárzást előállító diszperziós eleme van. A berendezésnek a találmány szerint több kvázi-monokromatikus sugárzást kibocsátó sugárzásforrása és ezekhez csatlakoztatott, a sugárzásforrásokat a kívánt spektrális összetételnek megfelelően működtető vezérlőegysége van. A találmány szerinti berendezésben a vezérlőegység egyszerre mindig egy vagy több kvázi-monokromatikus sugárzásforrást működtet, és ennek vagy ezeknek a sugárzásából a diszperziós elem, előnyösen tükrözött konkáv rács, avagy sík rács vagy akár prizma, egyetlen kimenő sugárnyalábot állít elő. Ha egyszerre csak egy kvázi-monokromatikus sugárzásforrás van működtetve, a berendezés kettős monokromátorként működik. Ha egyszerre kettő vagy több kvázi-monokromatikus sugárzásforrás működik, a berendezés ezek hullámhosszának megfelelő spektrális összetételű sugárnyalábot állít elő, azaz sugárzásszintetizátorként működik. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjában a sugárzásforrások vagy az azokhoz csatlakozó sugárzásvezető elemek kilépő végei, a diszperziós elem és az általa előállított sugárzás kilépő nyílása egymáshoz képest rögzítve vannak, és a sugárzásforrások vagy a sugárzásvezető elemek kilépő végei a diszperziós elemhez képest úgy vannak elhelyezve, hogy azok a diszperziós elemen keresztül a kilépő nyílásra képződnek le. Ennek a kialakításnak nagy előnye, hogy mechanikusan mozgó alkatrész nincsen benne. Lehetséges azonban olyan kivitel is, ahol a kvázimonokromatikus sugárzásforrások szelektív mű~> ködtetése a berendezésben az egyes elemek mozgatásával van kombinálva. Egy ilyen kiviteli alaknál a sugárzásforrások vagy az azokhoz csatlakozó sugárzásvezető elemek kilépő végei egymáshoz képest rögzítve vannak, a diszperziós elem és az általa előállított sugárzás kilépő nyílása egymáshoz képest szintén rögzítve van, továbbá egyrészt a sugárzásforrásokat vagy a sugárzásvezető elemek kilépő végeit, másrészt a diszperziós elemet egymáshoz képest mozgató mechanizmusa van. Egy másik lehetséges kivitelben a sugárzásforrások vagy az azokhoz csatlakozó sugárzásvezető elemek kilépő végei a diszperziós elemhez képest rögzítve vannak, továbbá a diszperziós elemet és a diszperziós elem által előállított sugárzás kilépő nyílását egymáshoz képest mozgató mechanizmusa van. Egy további kiviteli alakban a sugárzásforrások vagy az azokhoz csatlakozó sugárzásvezető elemek kilépő végei és a diszperziós elem által előállított sugárzás kilépő nyílása egymáshoz képest rögzítve vannak, továbbá egyrészt a sugárzásforrásokat vagy a sugárzásvezető elemek kilépő végeit, másrészt a diszperziós elemet egymáshoz képest mozgató mechanizmusa van. Az ilyen mozgatott elemeket tartalmazó kiviteli alakoknál a berendezésnek a sugárzásforrásokat egymás után működtető vezérlőegysége van, és a működtetés a mozgató mechanizmussal van szinkronizálva. A találmány szerinti berendezésben igen előnyös, ha minden egyes sugárforrást legalább egy félvezető sugárzáskibocsátó eszköz alkot. Lehetséges, hogy egyes sugárzásforrásokat két vagy több, egymást átlapoló hullámhossztartományú, egyszerre működtetett félvezető sugárzáskibocsátó eszköz alkot, ezzel olyan hullámhosszú és intenzitású sugárzásforrás is előállitható, amely külön például nem kapható. A félvezető sugárzáskibocsátó eszközök lehetnek fénykibocsátó vagy lézer diódák, azonban a találmány nem korlátozódik valamely meghatározott típusú sugárzásforrásra. A sugárzásforrásokkal szemben csak az a követelmény, hogy kvázimonokromatikusak legyenek, amit úgy értünk, hogy spektrumuk a névleges frekvencia egy viszonylag kis környezetében úgy helyezkedik el, hogy a névleges frekvencia egészszámú többszöröseinek megfelelő felharmonikusok nincsenek számottevő arányban jelen. Igen előnyös a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakja, ahol a sugárzásforrások sugárzáskibocsátó felületéhez sugárzásvezető elemek vannak csatlakoztatva, amely sugárzásvezető elemek kilépő végei keskeny téglalap alakúra vannak kiképezve. Ezáltal a kilépő végeket egymáshoz képest sokkal közelebb lehet elhelyezni, mint amilyen közel maguk a sugárzásforrások elhelyezhetők lennének. A találmány szerinti berendezés vezérlőegysége igen sokféle módon alakítható ki. Egy monokromátorként kialakított berendezésben például előnyös, ha a vezérlőegységnek órajelgenerátor által vezérelt számlálója, a számláló kimenetéhez csatlakoztatott dekódolója és a dekódoló kimeneteihez csatlakoztatott, az egyes sugárzásforrásokat intenzitásbeállító szerveken keresztül meghajtó kapcsolóerősítői vannak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C 65
