Brevet FR2067205A1 — publié le 19710820

SECTEUR DE LA TECHNIQUE : La presente invention consiste en une commande permettant de transformer un mouvement circulaire uniforme en un mouvement circulaire regi par une loi sinusoldale. Cette commande trouve son utilisation en optique et pour certains problèmes de mecanique. ETAT DE LA TECHNIQUE : Jusqu a present, la rotation du reseau d'un monochromateur etait obtenue à l'aide d'une vis micrometrique dont le deplacement longitudinal agit sur un maneton solidaire du reseau. Le meme système est employe sur les spectromètres, la vis etant commandee par un moteur. Ce système presente l'inconvenient de donner un balayage non lineaire en longueur d'onde. RESULTAT VISE PAR L'INVENTION : Nous avons ete amenes à eliminer cet inconvenient par un système, de conception simple, permettant de transformer le mouvement circulaire uniforme du moteur de la commande en un mouvement circulaire du reseau regi par la fonction sinus liee à la formule des reseaux. La relation donnant l'angle de diffraction en fonction de la longueur d'onde, pour un reseau comportant n traits par millimètre est sin i - sin e = k n X ( k entier et positif ) D = i + O = cte Nous pourrons écrire 2 cos i + #/2 sin i - #/2 = kn# Notre démonstration sera mieux comprise en se referant à la schematisation du système mecanique. AB : trace du plan du reseau en posi tion initiale A'B': trace du plan du réseau après une rotation d'un angle Ob : longueur du maneton bc = Ob = longueur de la bielle = R Oc = x = élongation de l'croit Ec ON : normale au plan du réseau Ré : réseau. Nous pouvons écrire x = 2R sina et i - a = # + a io = #o donc a = i - #/2 avec io, #o = angles d'incidence et de diffraction pour la position initiale du réseau. Par suite 2 cos D/2 sina = k n donc sachant que : x = pw avec w : angle de rotation de la vis micrométrique et p : cte Nous aurons x = pw = k'# A titre d'exemple Cette commande peut être utilisée sur un petit spectromètre de 300 mm de focale, pouvant être exploité dans un domaine spectral s'étendant de 2. 000 à 10.000 suivant le réseau choisi. C'est un monochromateur du type CZERNY-TURNER à fentes droites. Ses caractéristiques optiques sont les suivantes Bande passante : Pour une ouverture des fentes de IOp, avec un réseau à I200 traits par millimètre travaillant dans l'ordre 1 on a ## = 0,5 Résolvance effective : Pour une ouverture des fentes de 10 et à 5000 on a : R = #/## = 10.000.La description des divers éléments est la suivante I- Deux fentes identiques à déplaceaent synztrique. Leur hauteur est de 20 mm, la largeur minimum utilisable de IOy, la largeur maximum de 2 m. Chaque fente peut translater suivant l'axe optique et tourner autour de cet axe par rapport à son support de façon à positionner les lèvres perpendiculairement au plan optique. Ces mouvements permenttent de régler le parallélisme des fentes et de les placer au foyer des mi- roirs respectifs. Un blocage assure la fixité des réglages. 2 - Deux miroirs circulaires concaves de 300 mm. de focale, de diamètre 40 mm, aluminés et protégés par une couche de F2Mg. Ces miroirs sont montés sur des supports orientables par rapport aux supports fixes. Ces degrés de liberté permettent de régler les directions des faisceaux lumineux. 3 - Le disperseur est un réseau échelettes, circulaire de 50 as de diamètre, gravé sur 30 x 32 mm. Avec un réseau "blazé" à 6 300 A l'angle de blaze " étant de 22040 avec I200 traits par m, le domai o ne spectral exploré s'étend théoriquement de 2100 à 8700 A . Un système mécanique approprié permet d'obtenir le parallélisme de traits du réseau à son axe de rotation Ce réseau peut tourner dans son plan autour de lDaxe 0. Cette rotation limitée à 40 peut être obtenue soit manuellement par la vis V, soit par l'intermédiaire : du moteur M. Le déplacement de 11 écrou Ec de la vis micrométrique est lu sur une échelle graduée en longueurs d'ondes. POSSIBILITES D'APPLICATION INDUSTRIELLE : Ce transformateur de mouvement peut être utilisé pour les commandes de miroirs, de réseaux, de réflecteurs (électromagnétiques par exemple), dont la rotation doit suivre une loi sinusoidale. REVENDICATIONS 1ç) Combinaison d'une vis micrométrique, d'un écrou se déplacant sur cette vis, d'une bielle articulée, d'une part sur l'écrou, d'autre part sur l'extrêmité d'un maneton solidaire d'un axe de rotation et dont la longueur est égale à celle de la bielle de telle sorte que soit réalisée, sur toute la longueur du déplacement de l'écrou l'égalité suivante : x = 2 R sin a = k'S x : déplacement de l'écrou R = longueur du maneton = longueur de la bielle a = angle de rotation du réseau (réflecteur) X = longueur d'onde de la radiation dont le spectre est à analyser 20) Application d'une telle combinaison à la commande du réseau d'un spectrometre.