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可变入射距离平焦场谱仪的概念设计 总被引:3,自引:3,他引:0
从理论上证明了可变入射距离的平焦场软X射线谱仪设计的可行性。对于标称栅距σ0=(1/1200)mm和象差修正项M20=-20/R, R分别为5649和6000mm的光栅, 对不同的入射距离, 计算出与平焦场相对应的入射角和成象距离, 使一定波长范围内的光谱可以被聚焦在一个平面上,从而提高了变栅距光栅使用的灵活性。同时可通过取消谱仪中入射狭缝, 使谱仪的光通量提高约1个量级。 相似文献
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微型平像场近红外光谱仪的消杂散光设计 总被引:1,自引:0,他引:1
设计和研制了结构紧凑、杂散光低的微型平像场近红外光谱仪。在分光系统设计中不采用附加杂散光遮挡装置的常规方法,而是在准直物镜前设置一块直径为8.5mm的平面反射镜,通过调节平面反射镜改变入射光束的空间角,使光束全部被准直镜接收,不再产生旁光,从而有效地消除系统内的杂散光,使仪器整体杂散光水平降低了1.13%。另外,该光谱仪选择线阵CCD作为探测器件,不再设置冷却系统也避免了平面光栅带有扫描旋转机构。由于使用CCD作探测器和新的消杂散光设计方法,该光谱仪实现了微型化。 相似文献
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用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅的模拟与设计 总被引:3,自引:0,他引:3
针对近红外光谱分析属于微弱信号与多元信息处理的特点,基于全息凹面光栅理论,采用光学设计软件CODE V,从初始结构出发,利用软件强大的全局优化功能,设计出一种用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅,成功地减小了像 差,解决了宽光谱、窄谱面展宽的矛盾,并充分利用了光谱信息,是一种高效率的分光光学系统结构。利用CODE V软件,不需要求解复杂的高级像差方程,能对结果进行迅速评价,并可在设计中同时兼顾平场和提高分辨率的要求,极大地 提高了工作效率。最后,给出了实例,设计出的全息凹面光栅工作波长范围为900~1700 nm、直径ф=25 mm、F/#=1.5,对设计结果分析表明:在宽度为50 μm缝光源再现情况下,理论分辨率优于6.3 nm。 相似文献
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高光谱分辨率紫外平场光谱仪的研制 总被引:1,自引:0,他引:1
光栅作为一重要的分光元件,广泛应用于各类光谱仪,其中球面变线距平场光栅以其独特的平场特性使其容易与阵列探测器结合使用,一次实现宽光谱范围的记录。商业球面平场光栅一般只会提供光栅的公称线密度以及相应的安装参数,而不会提供光栅具体的变线距参数,并且提供的安装参数是针对整个使用波段优化的结果。使用者往往只需要其中的一部分波段。针对这种情况,根据球面平场光栅聚焦、分光原理,利用生产厂家提供的光学元件安装参数给出了推导球面变线距光栅变线距参数的方法。并给出了利用这些参数,根据光谱仪的实际工作波段确定最佳的CCD安装位置的方法。根据推导的光栅变线距参数可以对光学系统进行光学追迹已验证光学系统的性能。研制了一台高分辨率紫外平场光谱仪,覆盖光谱范围230~280 nm。采用的球面变线距光栅公称线密度为1 200 lines·mm-1,使用波段为170~500 nm。推导了该光栅的变线距参数,并针对230~280 nm波段对CCD的安装位置进行了优化。同时利用不同元素的标准光源空心阴极灯对光谱仪进行了波长标定和光谱分辨率测试。波长标定采用参数拟合法,整个波段范围内的标定精度优于0.01 nm。光谱分辨率测试的结果表明光谱仪的光谱分辨率达到0.08 nm@280.20 nm。 相似文献
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为了研究Z箍缩等离子体辐射的X射线光谱,研制了可用于“阳”加速器上探测宽频谱范围的X射线椭圆弯曲晶体谱仪。该谱仪晶体分析器采用云母材料,椭圆焦距为1 350 mm,离心率为0.948 5,覆盖布拉格范围为30°~60°,可探测X射线波长范围为0.10~1.73 nm(0.86~1.00 nm除外),用X射线胶片接收光谱信号。探测实验在中国工程物理研究院“阳”加速器上进行,实验结果表明:谱仪获取了氩的类氢共振线Lya及其伴线、类氦共振线(1s2p1P1-1s21S0)w线及磁四级M22跃迁(1s2p3P2-1s21S0)x线、互组合跃迁(1s2p3P1-1s21S0)y线、禁戒谱线(1s2p3S1-1s21S0)z线和K-a线,谱线分辨率达到564。实验证明弯晶谱仪适合于Z箍缩等离子体X射线光谱学诊断。 相似文献
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Lu S. Wong W.H. Pun E.Y.B. Yan Y. Wang D. Yi D. Jin G. 《Optical and Quantum Electronics》2003,35(8):783-790
A new-type flat-field arrayed waveguide grating (AWG), with the focal signals of all wavelengths of operation focusing along a straight line, has been designed. The work bases on the aberration theory of AWG, in which the restraints imposed on the conventional Rowland-type AWG have been released. In the design of flat-field AWG, three stigmatic points restrain three dominant geometry parameters: geometry of star couplers, ports distribution of phased-array, and length increment between adjacent paths. An eight-channel 200-GHz spacing flat-field AWG has been designed and simulated. As stigmatic points introduced, the aberration of this device is much lower than that of the Rowland-type AWG. 相似文献
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Xining Zhao Xiaoping Zhang Pengfei Cao Lin Cheng Jiangxia Duan Libin Cheng Weijie Kong Lili Yang 《Optik》2013,124(24):6740-6742
In this work, beam optical focusing structures capable of double side beam focusing are proposed. The relationships between focal intensity, focal length, focal width and the distance from optical source to lens structure are investigated and numerically simulated. Furthermore, a novel structure that is steadily operating in large wavelength domain is presented, whose properties are well described by comprehensive numerical simulations. 相似文献
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采用国内首次研制出的2 000线/mm的自支撑透射光栅配上背照射软X光CCD(charge coupled device)组成了高谱分辨透射光栅谱仪。通过实验标定和理论模型计算相结合得到了高线对透射光栅的绝对衍射效率;同时建立了透射光栅谱仪测谱解谱方法,编制了相应的解谱程序。在“神光”激光装置上利用该谱仪通过激光打靶实验获得了金腔靶注入口发射的X光能谱定量实验结果,实验结果表明,该谱仪测谱范围在高能区达到6 000eV,谱分辨达到0.1nm,能够清晰地分辨金等离子体M带三峰分布X光谱结构。 相似文献
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用分子动力学方法研究了入射能量对 H2+与 SiC 样品表面相互作用的影响.模拟结果表明,在 H2+轰击 SiC 样品表面的初始阶段,样品中 H 原子的滞留量增加较快,其后,增加的速率减慢,并逐渐趋于饱和.入射能量越大,样品中 H 原子的滞留量也就越大.样品在 H2+的轰击下,样品 Si、C 原子会发生刻蚀.入射能量越... 相似文献
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激光等离子体相互作用高分辨硬X射线光谱的测量通常采用柱面透射弯晶谱仪实现。利用几何光学模型对柱面透射弯晶谱仪的关键技术参数进行了理论计算和数值模拟,给出了谱仪弯晶曲率半径、光源到晶体的距离、光源尺寸和探测器的位置等因素对谱仪测谱范围和分辨能力的影响情况,分析了光谱分辨水平随能点的变化。分析结果表明:晶体曲率半径对测谱范围和谱分辨能力影响大,在光源尺寸较小时,随着探测器与罗兰圆距离的增加,谱线之间距离增加的速度大于光谱线宽增加的速度,使得分辨能力增加。 相似文献