Спектральные Фокусировка

Особые свойства лазерного излучения — высокая спектральная чистота и пространственная когерентность — позволяют, сильно увеличивая давление света, найти ему разные применения. Это стало возможным благодаря фокусировке лазерного луча в пятно с радиусом, равным одной длине волны. Оказалось, что силы давления, вызываемые сфокусированным лазерным светом, достаточно велики для перемещения маленьких частиц в различных средах. Используя сфокусированный лазерный пучок, удается сообщить как крошечным микроскопическим частицам, так и отдельным атомам и молекулам ускорения, в миллионы раз превосходящие ускорение свободного падения. Подобное увеличение давления света в луче лазера может найти весьма широкие применения в разных областях науки и практики. Так, например, используя такое высокое давление, в принципе возможно производить разделение изотопов, разделение частиц в жидкости, ускорение до больших скоростей электрически нейтральных частиц, проведение анализа атомных пучков и т. д. [c.353]

Для того чтобы инструментальный контур спектральной линии имел наименьшую (характерную для данного прибора) ширину, а практическая разрешающая способность была наибольшей,, спектрограф должен быть тщательно сфокусирован. Фокусировка состоит из нескольких операций, в результате выполнения которых отдельные оптические элементы спектрографа должны располагаться так, чтобы аберрации были минимальными, а светочувствительный слой фотопластинки оказался совмещенным с фокаль -ной поверхностью. [c.26]

Прежде всего следует по возможности уменьшить влияние астигматизма призмы. Это достигается установкой, во-первых, щели спектрографа в фокусе коллиматорного объектива и, во-вторых, призмы на минимум угла отклонения. С помощью зрительной трубы с ахроматическим объективом, сфокусированной предварительно на очень далекий предмет (установка трубы на бесконечность), рассматривают через коллиматорный объектив щель освещаемую каким-либо источником света. Перемещая щель относительно объектива, добиваются наибольшей резкости ее изображения. Коллиматор при таком способе фокусировки должен быть, предварительно снят со спектрографа. Если это невозможно, то камера спектрографа заменяется зрительной трубой, а щель освещается от источника линейчатого спектра. Рассматривая изображение в спектре и передвигая щель коллиматора, добиваются максимально резкого изображения спектральных линий, расположенных в средней части спектра. По окончании фокусировки коллиматора камера устанавливается на прежнее место. [c.26]

Помимо требования неизменности отмеченных экспериментальных условий аналогичные требования предъявляются к параметрам спектральной установки — к качеству фокусировки спект- [c.43]

Сузив щель, производят фокусировку камеры спектрографа, наблюдая спектральные линии в лупу на матовом стекле, и устанавливают наклон кассетной части камеры. [c.84]

Для выделения достаточно узкой спектральной области излучения служит стеклянный красный светофильтр 5, обеспечивающий выделение участка с эффективной длиной волны около 0,65 мкм. Для облегчения наводки и фокусировки объектива и окуляра, особенно при небольшой яркости объекта измерения, этот светофильтр может быть выведен из поля зрения — его можно установить на место непосредственно перед измерением. [c.186]

На рис. 9.10 показана схема фотоэлектрического пирометра типа ФЭП, основанного на использовании узкого спектрального интервала с эффективной длиной волны Яэ = 0,65 мкм. Поток излучения от объекта измерения 1 через объектив 2 и диафрагму 3, одно из двух отверстий в диафрагме 7 и красный светофильтр 5 попадает на фотоэлемент 9. Наведение пирометра и фокусировка изображения объекта измерения в плоскости отверстия диафрагмы 7 контролируются визуально с помощью визирного устройства, состоящего из окуляра 5 и зеркала 4. [c.188]

Фокусировка спектральных приборов. [c.118]

В реальном случае требуется обычно высокое спектральное и пространственное разрешение в достаточно широком спектральном диапазоне и для источников конечных размеров (могут быть поставлены другие требования, например, фокусировки спектра на плоскость, упрощения движения решетки и выходной щели при сканировании и т. д.). Чтобы удовлетворить все эти требования, решетка должна иметь достаточное число параметров оптимизации как по форме поверхности, так и по расположению и форме штрихов. [c.261]

Стоит отметить также, что обсуждаемые принципы имеют глубокие аналогии в классической оптике волновых пучков. Действительно, сформулированная выше на спектральном языке, задача о генерации цуга коротких импульсов за счет суперпозиции синхронизованных дискретных мод аналогична классической задаче о дифракции плоской волны на амплитудной решетке, а формула (2) совпадает с известной формулой дифракционной решетки. Сжатие фазово-модулированного сигнала дисперсионным элементом (оптическим компрессором) — это временной аналог пространственной фокусировки пучка с помощью линзы. [c.15]

Пространственная ограниченность реальных световых импульсов привносит новые явления в процесс их распространения и преобразования оптическими системами. Один из таких примеров разобран в предыдущем параграфе — отражение пространственно-ограниченного лазерного импульса от дифракционной решетки. Приведенные там результаты справедливы для сравнительно длинных импульсов, дифрагирующих как целое. Для лазерных импульсов длительностью в несколько периодов существенным может быть эффект неравенства дифракционных длин разных спектральных компонент импульса [34—36, 65]. Действительно, высокочастотные компоненты импульса дифрагируют медленнее, чем низкочастотные. Поэтому даже в недиспергирующей среде при не слишком малых значениях Асо/соо следует ожидать, как отмечено в [15], деформации светового импульса. Этот же эффект может проявляться при фокусировке светового импульса [37, 70]. Обе упомянутые задачи проанализированы в настоящем параграфе. [c.58]

Кроме того, фокусировка принимаемого излучения на спектральный фильтр 3 приводит к уширению его полосы пропускания (для интерференционных фильтров). Дело в том, что наклонное падение [c.204]

Условия (8.19) и (8.20) для спектрально ограниченных импульсов совпадают.) Сделанные оценки применимы для плоских волн. При фокусировке света на кристалл условие синхронизма уже не может оптимальным образом выполняться одновременно для всего сечения пучка, что дополнительно снижает коэффициент преобразования. Несмотря на эти трудности, удалось и для пикосекундных импульсов достичь коэффициентов преобразования, превышающих 90 % при выполнении приведенных выше условий. [c.283]

Монохроматор монохроматор снабжен собирающей линзой с фокусным расстоянием 3—10 см, необходимой для фокусировки излучения лампы источника на входную щель выходная щель устанавливается так, чтобы можно было сфокусировать излучаемую спектральную линию на приемник из PbS, чувствительность которого сравнительно мало меняется в области 1 мк при помощи механического устройства для перемещения щели можно плавно сканировать область длин волн от 0,9 до 1,2 мк. [c.256]

Резкость изображения (фокусировка) спектра достигается вращением объектива 6. Окуляр 7 снабжен сеткой с двойными штрихами (рис. 11.12, б), устанавливаемыми параллельно спектральным [c.142]

И те, и другие связаны с субъективными ошибками оператора, ошибками аппаратуры и процессами измерения. Источники систематических ошибок весьма разнообразны. Основные из них вызваны ошибками измерения кривизны и профиля линии на рентгенограмме, эксцентриситетом образца, неточностью фокусировки,-угловых измерений, поглощением и преломлением рентгеновских лучей в образце, неточностью угловых экстраполяционных функций, асимметрией спектральных линий и др. Для разных углов отражения 0 ошибку измерения периода кристаллической решетки определяют из соотношения Аа/а = А0 tg 0, т. е. с увеличением угла отражения уменьшается ошибка измерения периода. Обычно при фотографической методике ошибка определения периода кристаллической решетки составляет около 0,0001 нм. Использование дифрактометров, а также соблюдение ряда условий, например, сохранение постоянства температуры позволяют снизить указанную величину на порядок и более. [c.73]

В работе [272] измерялась спектральная яркость источника, создаваемого при фокусировке неодимового лазера на мишени из тантала, толщиной 0,2 мм. За Мишенью стояло вогнутое зеркало, посылающее весь свет к щели прибора (рис. 1.52). Спек- [c.66]

В литературе все чаще обсуждаются установки вогнутой решетки с фокусировкой спектра вне круга Роуланда (см. 20, а также [80, 81]). При этом подчеркивается, что фокусировка на круге Роуланда — это только одно из множеств решений, и различные сложные фокальные кривые на отдельных участках для сравнительно большой спектральной области могут быть заменены отрезками прямых. [c.148]

ФОКУСИРОВКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ 225 [c.225]

ФОКУСИРОВКА СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ [c.227]

При общей юстировке спектральных аппаратов следует иоль зоваться источником света с линейчатым спектром, например натриевой или ртутной лампой низкого давления. Для окончательной фокусировки спектрографа лучше всего применять искру или дугу с железными электродами. [c.156]

В том случае, когда спектральный прибор не имеет поворотного механизма столика или из-за хроматической аберрации не позволяет получить достаточную фокусировку спектра на неподвижной выходной щели (ИСП-22), в плоскости кассеты монтируется специальная подвижная каретка, в которой выходная щель и фотоумножитель медленно перемещаются по спектру синхронным мотором. [c.412]

Реальная разрешающая способность спектрального прибора всегда меньше ее теоретического значения. Поэтому соответственно и реально разрешимый спектральный интервал АЯр окажется большим, чем теоретически разрешимый б Я. Реальное значение АЯр будет определяться не только явлением дифракции на действующем отверстии прибора, но будут иметь место и другие уширяющие факторы, а именно конечная ширина входной щели, дефекты фокусирующей оптики и фокусировки прибора, размытие изображения вследствие зернистого строения эмульсии и др. Это приведет к тому, что результирующий контур спектральной линии будет представлять собой свертку функций, каждая из которых описывает контур, определяемый одним из факторов уширения. Результирующая ширина наблюдаемого аппаратного контура линии приближенно может быть определена следующим выражением [c.483]

Ширина спектральной щели при фокусировке и при фотографировании спектров образцов устанавливается равной 0,005 Н-0,01 мм. Рабочая высота щели ограничивается с помощью передвижной диафрагмы 7 (диафрагма Гартмана), расположенной перед щелью. Все спектры на пластинке, предназначенной для расшифровки, фотографируются при неизменном положении кассеты, но при разных положениях гартмановской диафрагмы. Для анализов могут применяться как ступенчатая диафрагма, так и имеющая косой вырез (рис. 10). В последнем случае диафрагму от рнимка к снимку передвигают немного меньше, чем на одно деление с тем, чтобы спектры соприкасались или слегка накладывались. Расшифровка спектров, далеко отстоящих друг от друга, трудна и сопряжена с возможностью ощибок в анализе. [c.35]

Интроскопы предназначены для визуализации внутренней структуры объектов, непрозрачных в видимой области спектра, но прозрачных в УФ (ультрафиолетовой) или И К (инфракрасной) областях спектра. Схема ин-троскопа показана на рис. 26. Она включает источник УФ или ИК радиации, оптическую систему фокусировки излучения и его спектральную фильтрацию, а также преобразователь изображений. [c.99]

Оптические системы интроскопов используют для формирования и фокусировки излучения. Применяют линзовые, зеркальные и комбинированные системы. Наиболее просты зеркальные. Для них характерны широкий спектральный диапазон (0,1—1000 мкм), сравнительная простота изготовления, невысокая ст0и [0сть материалов подложек зеркал. Однако они плохо, работают при больших углах поля зрения, чувствительны к деформациям и вибрациям. [c.100]

С целью определения содержания металлов в магнитном графите было проведено исследование его состава методом лазерной масс-спектромет-рии. Этот метод позволяет определять процентное содержание элемента до % (масс.). Исследования проводили на масс-спектрометре с двойной фокусировкой JMB-01SB, оснащенном лазерно-плазменным ионным источником. Лазерный масс-спектральный метод основан на измерении числа ионов основы и микропримесей, образующихся при испарении и ионизации анализируемого образца сфокусированным лазерным излучением. Анализ показал, что магнитный графит содержит следующие металлы Fe — 3 10" Mg — 1 10 А] - 2 10" Мп — 4-10" Sm, Ni, r, Pb, Ti по 2-10" Си — 3 10"" . Основную часть металлической фазы магнитного графита составляют Fe, Mg и А1. Содержание других металлов незначительно, однако небольшие количества металлов переменной валентности, входящих в состав магнитного графита, могут оказывать негативное влияние на окислительную стойкость материала и потребовать увеличения количества стабилизатора в рецептуре. Следует отметить, что при высокотемпературном способе получения магнитного графита металлы, присутствующие в его составе, находятся в форме оксидов. [c.662]

Аналогичные микроскопы с числовой апертурой А = 0,3-ь0,4 и уменьшением Л1 — 1/50- -1/2000, разрабатываемые для син-хротронных и лазерно-плазменных источников, описаны в работах [32, 73]. Детальный анализ, проведенный в работе [73], показывает, что для достижения дифракционного разрешения необходима очень высокая точность юстировки, в том числе по расстоянию между зеркалами — до нескольких микрометров, децентрировке — менее 1 мкм, наклону осей зеркал — до единиц угловых секунд. Такую точность невозможно обеспечить при юстировке в видимом диапазоне, поэтому она должна проводиться непосредственно в рентгеновском. Для этого зеркала соединяются через пьезоэлементы, длины которых регулируются компьютером в соответствии с сигналом детектора, сканирующего изображение. Предполагается, что такой микроскоп будет иметь пятно фокусировки порядка 50 нм и обеспечит в пределах спектральной полосы шириной 1 % поток порядка 5-10 фот/с в случае синхротрона и до 5-10 фот/с в случае лазерно-плазменного источника, работающего в частотном режиме. [c.210]

Равенство нулю члена о выражает условие фокусировки для лучей в сагиттальной плоскости (г/ = 0). В общем случае слагаемые, содержащие и у одновременно, в нуль не обращаются. Это означает, что в спектре каждого порядка точка А изображается лучами каждой длины волны астигматически. Лучи, идущие в горизонтальной и вертикальной плоскостях, сходятся в разных точках А и А". В точке А получается изображение А в виде вертикального отрезка, в точке А — в виде горизонтального отрезка. Более подробные расчеты коэффициентов аберраций сферической решетки можно найти в работах Намиока [74] и Пейсахсона 121 ]. Здесь мы не будем подробно рассматривать влияние аберраций на форму спектральных линий, так как этот вопрос хорошо рассмотрен в специальной литературе. Отметим только, что классический путь снижения аберрации сферической решетки состоит в ограничении ее размеров и высоты входной щели и приводит к весьма малой светосиле спектрального прибора. Особенно значительно снижается светосила в рентгеновской области спектра, так как коэффициенты аберраций возрастают с уменьшением угла скольжения. [c.260]

Так же как и для схемы касательного синхронизма (см. гл. 3, 4), конечная ширина спектра инфракрасного излучения (накачки) играет двоякую роль. Во-первых, это нелинейно-оптический аналог хроматических аберраций. Во-вторых, воз1Никает ограничение эффективно преобразуемого спектрального диапазона. Однако соотношение сравнительной важности (статвесов) указанных обстоятельств здесь обратное, нежели в схеме касательного синхронизма. Поскольку изменение длины волны ИК-излучения в схеме КВС, в отличие от схемы касательного синхронизма, приводит не к выводу из условий синхронизма, а просто к некоторому изменению углов синхронизма а, р, Y, то в итоге обрезающее спектр действие схемы КВС значительно менее существенно. Даже сравнительно небольшой фокусировки накачки (Дфр Ю" ) достаточно, чтобы преобразуемый спектральный интервал перекрывал область прозрачности нелинейных кристаллов (см. [224 ). [c.109]

В [20, 30] исследовалась прозрачность малого объема аэрозоля в поле мощного СОг-лазера на различных X, равных 10,6, 0,63, 0,44 мкм. Струя квазимонодисперсного аэрозоля с высокой концентрацией частиц (- 10 см ), получаемых с помощью ультразвукового генератора аэрозоля [30], подавалась в область фокусировки СОг-лазера. Энергия импульса составляла 5 Дж, общая длительность - 2,5 мкс. Длительность переднего фронта импульса равнялась 5 10- с. Максимальная интенсивность достигала 10 Вт см 2. Ширина струи аэрозоля не превышала области перетяжки каустики фокусирующей системы, чем обеспечивалась высокая степень однородности излучения в исследуемом аэрозоле. Временное разрешение каналов регистрации видимого излучения составляло 2 10 с, а инфракрасного — 3 10" с. Исследовался монодисперсный аэрозоль двух радиусов aoi = l,3 мкм и ао2 —2,7 мкм. Высокая начальная прозрачность для =10,6 мкм (7 10,6 0,8) обеспечивала квазиоднородность энергетических условий вдоль оси распространения и, таким образом, возможность извлечения из измерений прозрачности информации об эффективном спектральном коэффициенте ослабления малого аэрозольного объема сГ =— nTi/L, где Тх — спектральная прозрачность среды, L — линейный размер области в каустике, занятой аэрозолем. [c.123]

Изображение спектральной линии даже тогда, когда выполнены геометрические условия рнс. 3.1, не является безабер-рационным. Кроме искажений, вносимых астигматизмом, линии оказываются уширенными. Это ясно из того, что при вычислении условий фокусировки пренебрегают высокими степенями [c.130]

Юстировка спектральных приборов. При исследовании да-v eкoн ультрафиолетовой области спектра экспериментатору часто приходится полностью собирать спектральный прибор, по даже в том случае, когда используется прибор фабричного изготовления, его обыч.но приходится дополнительно юстировать и фокусировать. К сожалению, операции, необходимые для правильной установки всех элементов спектрального прибора, и их последовательность не могут быть указаны в общем виде, так как в зависимости от конструкции и особенностей прибора приемы юстировки и фокусировки различны. Для фабричных приборов необходимые данные должны содержаться в описании, прилагаемом к пр-ибору. Так как наиболее распространены типы спектрографов и спектрометров с вогнутой решеткой, основные элементы оптической схемы которых расположены на роуландовском круге, то здесь будут рассмотрены некоторые особенности юстировки только таких приборов. [c.224]

Осуществить однолучевой регистрирующий спектрометр в настоящее время не представляет большой трудности, так как в продаже имеются весьма чувствительные электронные потенциометры с механической записью различного тина, например ПСР1-01, ЭПП-09, ЭПП-51 и др., а также хорошие вакуумные фотоэлементы или фотоумножители. В качестве монохроматора при этом можно использовать почти любой спектральный прибор, например спектрограф ИСП-51 для видимой области спектра или ИСП-22 или ИСП-28 для ультрафиолета. Перемещение по спектру можно осуществить двумя путями, которые в некоторой степени определяются конструкцией спектрального аппарата. Если спектральный аппарат снабжен механизмом поворота столика дисперсионных призм (ИСП-51), то движение по спектру можно осуществить синхронным мотором, связанным при помощи редуктора с поворотным механизмом. При этом выходная щель монохроматора устанавливается неподвижно в фокальной плоскости камерного объектива, а непосредственно после нее помещается фотоумножитель. Такая установка дает хорошие результаты, если спектральный аппарат позволяет получить хорошую фокусировку спектра в фиксированной плоскости выходной щели во всей исследуемой спектральной области ). [c.412]

Другим интересным классом ДОЭ являются спектральные фокусаторы, рассчитываемые по методз- нелинейного преобразования фа 5ы фокусатора по закону цветоделительной дифракционной решетки [31--33]. Цветоделительные дифракционные решетки впервые предложены в работах Н. Ватшапп [31,32] и предназначены для разделения трех различных спектральных компонент по О, - -1 и — 1 дифракционным порядкам. Спектральные ДОЭ обобщают цветоделительные решетки и предназначены для фокусировки различных спектральных компонент в различные фокальные области. [c.311]

Использование комбинащш цветоделительная решетка линза позволяет сфокусировать три спектральных компонента в три точки в фокальной плоскости линзы. Рассмотрим расчет спектрального фокусатора — фазового ДОЭ, выполняющего разделение и фокусировку трех длин волн (5,188) в три одинаковых фокальных области [c.381]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...