ГОСТ РИСО 13695—2010
Приложение В
(справочное)
Критерий выбора дифракционного монохроматора и его
принадлежностей — калибровка
В.1 Введение
В.1.1 Общие сведения
Возможности дифракционного монохроматора непосредственно связаны с его дифракционными параметра
ми. размерами дифракционной решетки. А соотношения размеров дифракционной решетки с размерами прибора а
целом также зависят от спектрального диапазона, а пределах которого выполняют измерения.
В стандарте рассмотрены монохроматоры с отражательными дифракционными решетками.
Для дифракционной решетки справедлива формула
sin а, ♦ sin а2 = кЫк.
где к — порядок дифракции;
N — число штрихов решетки на единицу длины;
X — длина волны в тех же единицах длины, которые приведены для N.
В большинстве случаев угол падения а, весьма близок к углу а* отклонения при дифракции. т.е.и2» а ,*о .
Поэтому
2в!п а = *Л!Х.
В.1.2 Теоретическая разрешающая способность
Теоретическая разрешающая способность для к-го порядка дифракции
«И - «...
где L, — эффективно используемый размер (ортогональный штрихам).
В.1.3 Практическая разрешающая способность
Практическая разрешающая способность зависит не только от параметров дифракционной решетки, но так
же и от механических иоптических характеристик монохроматора в целом, равно как и от спектральногодиапазона.
Уменьшение разрешающей способности по сравнению с ее теоретическим пределом оценивает коэффициент (по
казатель) качества Fg
F,
-
в результате чего для ft-ro порядка дифракции разрешающая способность
к * - W* 7-,-
Влияние оптических аберраций зависит от светосилы монохроматора LtlL,. где L,— фокусное расстояние
линзы-коллиматора. Соответствующие типичные значения коэффициента (показателя) качества Яч1:
Р9, = 1при L,ILm> 10;
Гр1= 0.7 при 4 < LflLt < 10.
/%, = 0,5лри L,IL.< 4.
Влияние дефектов поверхностей оптических элементов зависит от спектрального диапазона. Соответствую
щие типичные значения коэффициента (показателя) качества Fgi:
F
0
= 0.9 при X > 0.7 мкм.
Рч2- 0.5 при 0.4 мкм < X< 0.7 мкм;
F’Q - 0.33 при X < 0.4 мкм.
Приведенные выражения для разрешающей способности справедливы при условии, что ширины входной и вы
ходной щелей (или размер пикселя в случае использования ПЗС-матрицы)столь малы, что соответствуютдифракци
онному пределу ().L,)HLvcos а)- Это условие трудно выполнимо в коротковолновой спектральной области. Кроме того.
ПЗС-матрицу часто стараются применять с предваряющей ее. увеличивающей размеры монохроматического изо
бражения оптической системой. Эти эффекты учитывает коэффициент (показатель) качества FgJ.
В.1.4 Монохроматор с голографической дифракционной решеткой
Светоотдача голографических решеток в первом порядке дифракции к = 1 примерно постоянна (составляет
от 30 % до 50 %). Поэтому спектральный диапазон монохроматора с голографической дифракционной решеткой
ограничен лишь ее предельно допустимыми углами поворота ап1пи ат<1. Соответственно
К.п
< >•<
ГДе W\nn в 2зт UITWИ“ 2s,n
17