ДВОЙНОЙ МОНОХРОМАТОР С НУЛЕВОЙ ДИСПЕРСИЕЙ

Полезная модель относится к измерительным дистанционным оптико-электронным приборам обнаружения ультрафиолетового излучения от объектов для сканирующих систем. В качестве объектов наблюдения, излучающих ультрафиолетовую радиацию, могут выступать: коронирующие провода воздушных линий электропередач, источники огня, взрывов, выстрелов.
Во время наблюдения за объектом на вход оптико-электронного прибора попадает ультрафиолетовое излучение под разными углами. Наиболее удобная для обнаружения часть спектра ультрафиолетового излучения от коронирующих проводов воздушных линий электропередач, источников огня, взрывов, выстрелов, приходится на так называемый «солнечно-слепой» диапазон, охватывающий диапазон длин волн от 240 до 280 нм. Для обнаружения ультрафиолетового излучения от объектов с помощью сканирующих систем необходимо удалить мешающее излучение других спектров, а также сделать возможным прохождение ультрафиолетовых лучей на фоточувствительный элемент прибора, независимо от угла падения излучения.
Известен двойной монохроматор нулевой дисперсии - патент SU 502233, МПК G01J 3/18, опубл. 1976, для использования в скоростных спектрометрах. Недостаток этого устройства - сложная оптическая конструкция, содержащая большое количество отражающих поверхностей, что приводит к существенному снижению светопропускания в ультрафиолетовой области спектра.
Известен двойной монохроматор с нулевой дисперсией, состоящий из двух идентичных монохроматоров с вогнутыми дифракционными топографическими решетками, используемый в качестве оптического фильтра устройства обнаружения коронного разряда в дневное время суток - патент RU 75754 U1, МПК G01R 31/02, G01L 3/18, опубл. 2008. В данном случае обнаружению ультрафиолетового излучения объектов будет мешать зависимость пропускания двойного монохроматора с нулевой дисперсией от угла падающего излучения, поэтому данное устройство невозможно использовать в сканирующих системах.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является выделение ультрафиолетового излучения нужной длины волны от объектов независимо от угла падения данного излучения в сканирующих системах.
Данная задача решается тем, что в двойной монохроматор с нулевой дисперсией, состоящий из двух идентичных монохроматоров с вогнутыми голографическими дифракционными решетками и содержащий два плеча с входными щелями-диафрагмами, введен диффузный рассеиватель, установленный во входной щели-диафрагме первого плеча двойного монохроматора.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является устранение зависимости пропускания двойного монохроматора с нулевой дисперсией от угла падающего излучения, что делает возможным прохождение ультрафиолетовых лучей на фоточувствительный элемент прибора, независимо от угла падения излучения.
В своем труде Старцев Г.П. и Савушкин А.В. Двойной монохроматор с неклассическими вогнутыми дифракционными решетками // Оптика и спектроскопия, - 1979, т.46, вып.6. - С.1189-1195, предлагали использовать похожий двойной монохроматор для работы в области вакуумного ультрафиолета до 120-100 нм.
На фиг.1 приведена блок-схема оптико-электронного устройства обнаружения ультрафиолетового излучения объектов для сканирующих систем, содержащая двойной монохроматор с нулевой дисперсией.
На блок-схеме оптико-электронного устройства обнаружения ультрафиолетового излучения объектов для сканирующих систем показаны: сканирующая система 1, двойной монохроматор с нулевой дисперсией 2 и фотоприемник 3.
Двойной монохроматор 2 включает в себя вогнутые голографические дифракционные решетки 4, 5, входную щель-диафрагму 6, промежуточную щель-диафрагму 7 и выходную щель-диафрагму 8. Во входной щели-диафрагмы 6 установлен диффузный рассеиватель 9. В качестве диффузного рассеивателя может быть использовано оптическое молочное стекло, обеспечивающее объемный рассеивающий эффект. Первое плечо двойного монохроматора 2 образуют входная щель-диафрагма 6 с диффузным рассеивателем 9, вогнутая голографическая дифракционная решетка 4 и промежуточная щель-диафрагма 7. Второе плечо двойного монохроматора 2 образуют промежуточная щель-диафрагма 7, вогнутая голографическая дифракционная решетка 5 и выходная щель-диафрагма 8.
Работа оптико-электронного устройства, содержащего двойной монохроматор 2, осуществляется следующим образом.
На сканирующую систему 1 поступает ультрафиолетовое излучение объекта под разными углами. Далее это излучение попадает на диффузный рассеиватель 9. После диффузного рассеивателя 9 равномерно распределенное излучение поступает на вогнутую дифракционную голографическую решетку 4 первого плеча двойного монохроматора 2. Вогнутая дифракционная голографическая решетка 4 направляет требуемый спектральный интервал от 240 до 280 нм на промежуточную щель-диафрагму 7 первого плеча двойного монохроматора 2, которая служит входной щелью-диафрагмой второго плеча двойного монохроматора. Второе плечо конструктивно выполнено также. Вторая дифракционная решетка 5 позволяет направить выделенный поток излучения на выходную щель-диафрагму 8 второго плеча двойного монохроматора 2, за которой расположен фотоприемник 3, спектральная чувствительность которого является наиболее оптимальной для регистрации излучения в «солнечно-слепом» диапазоне спектра.