183954. lajstromszámú szabadalom • Rácsos monokromátor elmozdulással vagy elfordulással lineárisan változó hullámhosszúságú monokromatikus sugárzás előállítására
1 183 954 2 csuklósán rögzített harmadik távtartót, amely harmadik távtartón, a csuklós csatlakozástól a Rowland-kör sugarának megfelelő távolságra, forgathatóan ágyazott tartóelemen van elhelyezve az említett legalább egyik rés, és tartalmaz az említett legalább egyik rés tengelyét a mozgatás során mindenkor az optika középpontjának megfelelő pontra irányító eszközt. Ekkor célszerű, ha az említett legalább egyik rés tengelyét irányító eszköz a legalább egyik rés forgathatóan ágyazott tartóelemén átvezető furatba mozgathatóan illeszkedő rúd, amely rúd az optika középpontjának megfelelő pontban van csuklósán rögzítve. A mozgató szerkezet a Rowlandkörnek az optikával átellenes pontja és a forgathatóan ágyazott tartóelemen elhelyezett legalább egyik rés közötti távolságot változtató mechanizmust tartalmaz, amely mechanizmusnak a legalább egyik rést a Rowlandkörnek az optikával átellenes pontjához képest menetes rúddal mozgató motorja van, és ez a menetes rúd képezi az említett távolsággal arányosan elforduló tagot. Ennél a kiviteli alaknál is lehetséges a belépő és a kilépő rés egymáshoz képest rögzített Littrow-elrendezése. Lehetséges azonban olyan kialakítás is, amelynél az említett legalább egyik rés a belépő és kilépő rés közül csak az egyik résből áll, a másik rés pedig a Rowland-kör egy pontján az optika középpontjának megfelelő pontra irányuló tengellyel van rögzítve. A találmány szerinti monokromátorban a tükrözött 'rácsot tartalmazó optikát alkothatja egyetlen tükrözött konkáv rács, avagy egy tükrözött sík rács és ez előtt elhelyezett gyűjtőlencse. Ez utóbbi esetben a Rowlandkör átmérője a gyűjtőlencse kétszeres fókusztávolsága lesz. Lehetséges olyan kialakítás is, ahol a gyűjtőlencse egyik felülete sík, és erre van felvíve a tükrözött sík rács. A találmány a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány alapgondolatát szemléltető vázlatos rajz, a 2. ábra a találmány szerinti monokromátor egy kiviteli alakjának vázlatos perspektivikus rajza, a 3. ábra a találmány szerinti monokromátor egy másik kiviteli alakjának vázlatos nézeti rajza, és a 4. ábra a találmány szerinti monokromátor egy további kiviteli alakjának vázlatos nézeti rajza. Az ábrákon az azonos vagy hasonló funkciójú elemeket végig azonos hivatkozási számmal jelöljük. Az 1. ábrán látható rögzített tükrözött konkáv 1 rács optikai középpontját (vertexét) B pont jelöli, az 1 rácshoz tartozó R Rowland-kör középpontja a C pontban van, és az R Rowland-körön a B ponttal szemben A pont fekszik. A B pontban 2 rúd van csuklósán rögzítve. A 2 rúd végének E pontján egy csap van kialakítva, amely 3 kulisszához csatlakozik. Amint az önmagában ismert, az E pontnak az A és B pontok közötti egyenestől mért d távolsága arányos az a szög szinuszával: d = EB • sin a. (2) ahol EB az E és B pontok közötti távolság, a pedig az ABE háromszögnek a B pontnál levő szöge. Amennyiben a monokromátor kilépő rését valahol az R Rowland-körön, pl. az A pont felett rögzítjük, és belépő rését a D pontban a 2 rúdra felszerelve a B pont felé irányítva helyezzük el, akkor a 3 kulissza rúdjának elmozdulása az általános (1) rács-egyenlet szerint a hullámhossz változásával lineáris lesz. A 2 rúd B pont körüli forgó mozgása során azonban a D pont csak egy helyen, a szemléltetett helyzetben metszi az R Rowland-kört. Az R Rowland-kört Thalesz-kömek tekintve, az ADB derékszögű háromszög miatt az A és D pont közötti b távolság szintén arányos az a szög szinuszával: b = AB • sin a. (3) ahol AB az A és B pontok közötti távolság. Ha tehát biztosítjuk, hogy a D pont mindig a R Rowland-körön mozogjon és a D pontban elhelyezett rés, például a belépő rés mindenkor a B pontra irányuljon, a belépő rés és az A pontban elhelyezett kilépő rés közötti minden hullámhossz értéknél éles leképzést kapunk és a b = AB’ sin a távolság egyenesen arányos lesz a hullámhosszal. Ezt például oly módon biztosíthatjuk, hogy a D pontban egy olyan elemet helyezünk el, amelynek a C ponttól való távolságát egy a C és D pontban csuklózott kar tartja állandó értéken, és amely elemnek a B pont felé való irányítottságát az elem furatán átmenő és a B ponton csuklózott rúd biztosítja. Ezzel mind a linearizálást, mind pedig a mozgatott belépő résnek a Rowland-körön való elmozdulását megoldottuk. A találmány szerinti megoldás akkor is használható, ha a diszperzív elem nem tükrözött konkáv rács, hanem tükrözött síkrács és a síkrács előtt gyűjtőlencse van elhelyezve. Lehetséges olyan kialakítás is, amikor a D pontban Littrow-elrendezésben van elhelyezve mind a belépő, mind pedig a kilépő rés. A 2. ábrán a rácsos monokromátor tükrözött konkáv I csőt, az 1 rács R Rowland-körén rögzítetten elhe’ ;tt kilépő 5 rést és az R Rowland-kör mentén mozgatót kelépő 4 rést tartalmaz. A belépő 4 rést hordozó 16 tartóelemre van felerősítve a rajzon nem látható sugárzásforrás is, amelynek polikromatikus sugárnyalábja a belépő 4 résen áthaladva az 1 rácsról a kilépő 5 résre monokromatikus sugárnyalábként verődik vissza, majd a kilépő 5 résen áthaladva a vizsgálandó 22 mintára esik. A 16 tartóelem forgathatóan van ágyazva a 17 távolságtartó elem 15 végdarabján, és irányát a rajta átmenő furatba illeszkedő 19 rúd szabja meg. A 19 rúd az 1 rács középpontjának (vertexének) megfelelő B pontban 20 csapágyazással van ellátva. A 17 távolságtartó elem az R Rowland-kör középpontjának megfelelő C pontban 18 csapágyazással van ellátva. A 15 végdarab és ezzel a 16 tartóelem mozgatása egy 14 tartóelemen átmenő menetes 8 rúd forgatásával történik. A 8 rúd menetes része az R Rowland-kör B ponttal átellenes A pontjának megfelelő helyen 10 csapágyazással rögzített menetes 9 testbe van becsavarva, és forgatását egy rögzített 6 motor flexibilis 7 csatlakozóelem útján végzi. A 8 rúd kiszélesedő 13 véggel van ellátva, amelyen á 14 tartóelem felütközik, mivel azt a 8 rúdon rögzített 11 korongra támaszkodó 12 rugó odafeszíti. A 17 távolságtartó elem 15 végdarabja például úgy van kialakítva, hogy felfelé és lefelé egy-egy, a 16 tartóelemen, illetve a 14 tartóelemen kiképzett furatba illeszkedő csap áll ki belőle, amely furatok nem érik el a 19 rúd, illetve a menetes 8 rúd számára kiképzett keresztirányú furatokat. A 2. ábrán látható, hogy a rögzített 1 rácshoz és kilépő 5 réshez képest a belépő 4 rés a 8 rúd forgatásakor mindig az R Rowland-körön úgy mozog, hogy a 4 rés az 1 rács középpontja felé nézzen. Kialakítható lenne a 2. ábra szerinti monokromátor úgy is, hogy a 16 tartóelemen Littrow-elrendezésben mind a belépő 4 rés, mind pedig a kilépő 5 rés el van helyezve. Ebben az esetben azonban a 22 mintát is a 16 tartóelemre kell felszerelni. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
