JPH04190123A - ポリクロメータ - Google Patents
ポリクロメータInfo
- Publication number
- JPH04190123A JPH04190123A JP31971190A JP31971190A JPH04190123A JP H04190123 A JPH04190123 A JP H04190123A JP 31971190 A JP31971190 A JP 31971190A JP 31971190 A JP31971190 A JP 31971190A JP H04190123 A JPH04190123 A JP H04190123A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectrometer
- diffraction grating
- polychromator
- wavelength
- entrance slit
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は回折格子を用いた測定波長領域の広狭可変なポ
リクロメータに関する。
リクロメータに関する。
（従来の技術）
回折格子な用いたポリクロメータの従来例の基本的な構
成を第３図に示す。この図で１は入射スリット、２は平
面鏡で入射スリット１から入射した光を回折格子３に向
けて反射させる０回折格子３は凹面回折格子で、それに
よって形成されるスペクトル像面に沿って光検出器４が
配！される。
成を第３図に示す。この図で１は入射スリット、２は平
面鏡で入射スリット１から入射した光を回折格子３に向
けて反射させる０回折格子３は凹面回折格子で、それに
よって形成されるスペクトル像面に沿って光検出器４が
配！される。
光検出器４は通常多数の受光素子をアレー状に並べたも
のが用いられる０図に示された光線のうち中心光線が入
射角αで回折格子３に入射すると回折光の波長λは回折
角をＸ、格子溝の本数をＮ、回折次数をｍとして、 ｓｉｎ ａ＋ｓｉｎ ｘ＝Ｎｍ入 で表される。装置構成で決まる測定可能な最長波長λｇ
の光はＸ＝βの方向に結像し、最短波長λＳの光はＸ＝
γの方向に結像する。光検出器４が固定されている場合
、β、γも固定値であるから、測定波長領域を拡げたり
、逆に狭くして波長分解能を向上させたいと云うよ°う
な場合は回折格子を溝本数の違ったものと交換するが、
焦点距離の異なる回折格子に交換すると共に光検出器を
近づけ或は遠ざける等の操作が必要であった。しかしこ
のように、ポリクロメータの構成要素の位置を変えたり
交換したりすることは単に操作が面倒なだけでなく、ポ
リクロメータ構成要素の位置の再現性を充分良好にして
おく必要があり、さもないと、測定精度、測定の再現性
が不充分なものとなる。
のが用いられる０図に示された光線のうち中心光線が入
射角αで回折格子３に入射すると回折光の波長λは回折
角をＸ、格子溝の本数をＮ、回折次数をｍとして、 ｓｉｎ ａ＋ｓｉｎ ｘ＝Ｎｍ入 で表される。装置構成で決まる測定可能な最長波長λｇ
の光はＸ＝βの方向に結像し、最短波長λＳの光はＸ＝
γの方向に結像する。光検出器４が固定されている場合
、β、γも固定値であるから、測定波長領域を拡げたり
、逆に狭くして波長分解能を向上させたいと云うよ°う
な場合は回折格子を溝本数の違ったものと交換するが、
焦点距離の異なる回折格子に交換すると共に光検出器を
近づけ或は遠ざける等の操作が必要であった。しかしこ
のように、ポリクロメータの構成要素の位置を変えたり
交換したりすることは単に操作が面倒なだけでなく、ポ
リクロメータ構成要素の位置の再現性を充分良好にして
おく必要があり、さもないと、測定精度、測定の再現性
が不充分なものとなる。
（発明が解決しようとする課Ｉｌ！＞
本発明はポリクロメータの構成要素を動かしたり、交換
することなしに測定波長領域の広さを切り換えうるもの
にしようとするものである。
することなしに測定波長領域の広さを切り換えうるもの
にしようとするものである。
（課題を解決するための手段）
ポリクロメータの光入射側にせまい入射スリットを有す
る回折格子を用いた前置分光器を配置して、そのスペク
トル像が上記ポリクロメータの入射スリットの面上に形
成されるようにすると共に、ポリクロメータの入射スリ
ットの幅を広くし、前置分光器の回折格子の向きを変え
て、同入射スリット上のスペクトル像の回折次数を切り
換えるようにした。
る回折格子を用いた前置分光器を配置して、そのスペク
トル像が上記ポリクロメータの入射スリットの面上に形
成されるようにすると共に、ポリクロメータの入射スリ
ットの幅を広くし、前置分光器の回折格子の向きを変え
て、同入射スリット上のスペクトル像の回折次数を切り
換えるようにした。
（作用）
上述した構成によると、ポリクロメータの入射スリット
上に前置分光器の回折格子によるスペクトル像が形成さ
れ、個々の波長の光のポリクロメータへの入射点が入射
スリット面上で異ったものとなり、ポリクロメータの回
折格子への入射角が波長によって異ったものとなる。そ
こで、第３図の符号をそのま）使ってポリクロメータの
入射スリット面上で、前置分光器の＋１次のスペクトル
像が形成されていてポリクロメータの回折格子への入射
角αが増大する方向に波長が短くなるようにスペクトル
像が形成されている場合、ポリクロメータの回折格子へ
の入射角の最大値をα１．最小値をα２とすると、α２
くα〈α１で測定範囲内の最長波長λｊ′は ｓｉｎ ａ ２ ＋ｓｉｎ β＝Ｎｍλ１′ ＜Ｎｍ
λｌ’−（１）最短波長λＳ′は ｓｉｎ αｌ ＋ｓｉｎ ７＝Ｎｍλｓ ′ ）ＮｍＡ
５＝１２）となって、主分光器単一の場合よりも測定
波長領域がせまくなり、波長分解能が向上する。また前
置分光器の回折格子を回して、ポリクロメータの入射ス
リット面上でのスペクトル像の回折次数を一１次とする
と、同スリット上の波長配列が上と逆になり、測定波長
領域が拡大される。
上に前置分光器の回折格子によるスペクトル像が形成さ
れ、個々の波長の光のポリクロメータへの入射点が入射
スリット面上で異ったものとなり、ポリクロメータの回
折格子への入射角が波長によって異ったものとなる。そ
こで、第３図の符号をそのま）使ってポリクロメータの
入射スリット面上で、前置分光器の＋１次のスペクトル
像が形成されていてポリクロメータの回折格子への入射
角αが増大する方向に波長が短くなるようにスペクトル
像が形成されている場合、ポリクロメータの回折格子へ
の入射角の最大値をα１．最小値をα２とすると、α２
くα〈α１で測定範囲内の最長波長λｊ′は ｓｉｎ ａ ２ ＋ｓｉｎ β＝Ｎｍλ１′ ＜Ｎｍ
λｌ’−（１）最短波長λＳ′は ｓｉｎ αｌ ＋ｓｉｎ ７＝Ｎｍλｓ ′ ）ＮｍＡ
５＝１２）となって、主分光器単一の場合よりも測定
波長領域がせまくなり、波長分解能が向上する。また前
置分光器の回折格子を回して、ポリクロメータの入射ス
リット面上でのスペクトル像の回折次数を一１次とする
と、同スリット上の波長配列が上と逆になり、測定波長
領域が拡大される。
（実施例）
第１図、第２図に本発明の一実施例を示す。第１図は波
長分解能を上げた状態を示し、第２図は測定波長領域を
拡大した状態を示す、これらの図で１は中間スリットで
主分光器の入射スリ・ｙ）となっており、これより図で
右側が主分光器になっている。主分光器は第３図に示し
た従来のポリクロメータと同じ構成で、２は平面鏡、３
は回折格子で、４が光検出器であり、アレイ型の素子が
用いられている。中間スリット１より図で左側が前置分
光器になっており、中間スリット１はこの前置分光器の
出射スリットにもなっている。主分光器の入射スリット
１はスリット幅が広くしてあり、かつ幅が可変である。
長分解能を上げた状態を示し、第２図は測定波長領域を
拡大した状態を示す、これらの図で１は中間スリットで
主分光器の入射スリ・ｙ）となっており、これより図で
右側が主分光器になっている。主分光器は第３図に示し
た従来のポリクロメータと同じ構成で、２は平面鏡、３
は回折格子で、４が光検出器であり、アレイ型の素子が
用いられている。中間スリット１より図で左側が前置分
光器になっており、中間スリット１はこの前置分光器の
出射スリットにもなっている。主分光器の入射スリット
１はスリット幅が広くしてあり、かつ幅が可変である。
前置分光器において、５はその入射スリットで、これは
通常の分光器と同じく幅のせまいものである。６は平面
鏡、７は前置分光器の分光素子である凹面回折格子で格
子面中心を通り、図の紙面に垂直な軸によって回転可能
であり、二つの方向を取り得るようになっている。８は
平面鏡で回折格子７で回折された光を中間スリット１の
方向に反射する。この構成で、前置分光器のスペクトル
像が主分光器の中間スリット１の開口上に形成される。
通常の分光器と同じく幅のせまいものである。６は平面
鏡、７は前置分光器の分光素子である凹面回折格子で格
子面中心を通り、図の紙面に垂直な軸によって回転可能
であり、二つの方向を取り得るようになっている。８は
平面鏡で回折格子７で回折された光を中間スリット１の
方向に反射する。この構成で、前置分光器のスペクトル
像が主分光器の中間スリット１の開口上に形成される。
図では３つの波長の光の光束の中心線のみが示しである
。第１図の場合、前置分光器で回折格子７の一１次回折
光のスペクトルが中間スリット１上に形成され、中間ス
リット１の図で上縁側が長波長、下縁側が短波長になっ
ており、従って主分光器の回折格子３への入射角は長波
長側が大きく、短波長側が小さい。
。第１図の場合、前置分光器で回折格子７の一１次回折
光のスペクトルが中間スリット１上に形成され、中間ス
リット１の図で上縁側が長波長、下縁側が短波長になっ
ており、従って主分光器の回折格子３への入射角は長波
長側が大きく、短波長側が小さい。
それ故作用の項で説明した所によってこの場合光検出器
４の全幅内に展開されるスペクトル像の波長範囲は従来
の型に比し広くなる。第２図の状態は前置分光器の回折
格子７の向きを変えてプラス１次の回折スペクトル像が
中間スリット１上に形成されるようにしたもので、この
場合は中間スリット１の上縁側が短波長、下縁側が長波
長となり、主分光器の回折格子３への入射角は短波長側
が大、長波長側が小となって、作用の項で述べたように
光検出器４の全幅内のスペクトルの波長範囲は従来のも
のよりせまくなり、波長分解能が向上する。
４の全幅内に展開されるスペクトル像の波長範囲は従来
の型に比し広くなる。第２図の状態は前置分光器の回折
格子７の向きを変えてプラス１次の回折スペクトル像が
中間スリット１上に形成されるようにしたもので、この
場合は中間スリット１の上縁側が短波長、下縁側が長波
長となり、主分光器の回折格子３への入射角は短波長側
が大、長波長側が小となって、作用の項で述べたように
光検出器４の全幅内のスペクトルの波長範囲は従来のも
のよりせまくなり、波長分解能が向上する。
上述実鉋例で、主分光器の入射スリット１の幅は１０ｍ
ｍと５．６ｍｍの２種類が切り換え可能である。前置分
光器では回折格子焦点距離１１０ｍｍ、溝本数１５０本
／ ｍ ｍである。主分光器の回折格子３は溝本数６０
０本／ ｍ ｍ、入射スリット１の中心を通る光線に対
して、回折格子３への入射角α＝２５．０°β、γがそ
れぞれβ＝３３°、γ＝１１．２°、回折格子３の中心
から入射スリットｌの中心までの光路長９６．３ｍｍで
、従来型のポリクロメータでは光検出器４上の最短波長
は約３８０ｎｍ、最長波長は約８００ｎｍである。
ｍと５．６ｍｍの２種類が切り換え可能である。前置分
光器では回折格子焦点距離１１０ｍｍ、溝本数１５０本
／ ｍ ｍである。主分光器の回折格子３は溝本数６０
０本／ ｍ ｍ、入射スリット１の中心を通る光線に対
して、回折格子３への入射角α＝２５．０°β、γがそ
れぞれβ＝３３°、γ＝１１．２°、回折格子３の中心
から入射スリットｌの中心までの光路長９６．３ｍｍで
、従来型のポリクロメータでは光検出器４上の最短波長
は約３８０ｎｍ、最長波長は約８００ｎｍである。
第１図は上述したように前置分光器で一１次の回折スペ
クトルを主分光器の入射スリット１上に形成させる場合
で、入射スリット１は幅１０ｍｍが選択される。前置分
光器で回折格子への入射角δは１２．５７４°１回折光
の中心光線の出射角εは１７．８４５°で、光検出器４
上の最短波長は３０１．３７０ｎｍ、最長波長は８７７
．６７８ｎｍで測定波長範囲は約５７６ｎｍとなる。
クトルを主分光器の入射スリット１上に形成させる場合
で、入射スリット１は幅１０ｍｍが選択される。前置分
光器で回折格子への入射角δは１２．５７４°１回折光
の中心光線の出射角εは１７．８４５°で、光検出器４
上の最短波長は３０１．３７０ｎｍ、最長波長は８７７
．６７８ｎｍで測定波長範囲は約５７６ｎｍとなる。
第２図は前置分光器の回折格子７の向きを変えて＋１次
の回折スペクトル光が主分光器に入射するようにした場
合で、回折格子７を回動させるのと連動させて入射スリ
ット１を幅５．６ｍｍのものに切り換える。入射スリッ
トを幅のせまいものに切り換えるのは幅１０ｍｍのま１
であると、入射スリット１の開口の縁の近くに来る波長
の光は主分光器で光検出器４の外に来て、測定されず、
単に主分光器の迷光レベルを高めるだけなので、そのよ
うな波長の光が主分光器に入射しないようにするためで
あり、入射スリット１の幅５．６ｍｍの範囲に形成され
る前置分光器の＋１次の回折スペクトルの波長範囲が光
検出器４上に展開されるのである。第２図の場合、前置
分光器の回折格子７への入射角δと出射角εは第１図の
場合と入れ替わって、入射角δ＝１７．８４５°、出射
角ε＝１２．５７４°となり、光検出器上の最短波長は
４２４．７３ｎｍ、最長波長は７５６．２１ｎｍとなり
測定波長範囲は３３１．４８ｎｍとなる。
の回折スペクトル光が主分光器に入射するようにした場
合で、回折格子７を回動させるのと連動させて入射スリ
ット１を幅５．６ｍｍのものに切り換える。入射スリッ
トを幅のせまいものに切り換えるのは幅１０ｍｍのま１
であると、入射スリット１の開口の縁の近くに来る波長
の光は主分光器で光検出器４の外に来て、測定されず、
単に主分光器の迷光レベルを高めるだけなので、そのよ
うな波長の光が主分光器に入射しないようにするためで
あり、入射スリット１の幅５．６ｍｍの範囲に形成され
る前置分光器の＋１次の回折スペクトルの波長範囲が光
検出器４上に展開されるのである。第２図の場合、前置
分光器の回折格子７への入射角δと出射角εは第１図の
場合と入れ替わって、入射角δ＝１７．８４５°、出射
角ε＝１２．５７４°となり、光検出器上の最短波長は
４２４．７３ｎｍ、最長波長は７５６．２１ｎｍとなり
測定波長範囲は３３１．４８ｎｍとなる。
以上によって前置分光器を外した場合（入射スリット１
は通常のせまいものとする＞３８０ｎｍから８００ｎｍ
まで約４２０ｎｍの範囲、前置分光器を取り付けて一１
次光を入射させることにより、約３００ｎｍから８８０
ｎｍまで５８０ｎｍの範囲、また＋１次光を入射させる
ようにして４２４ ｎｍから７５６ｎｍまで３３０ｎｍ
の範囲と測定波長範囲を３段に切り換えることができる
。
は通常のせまいものとする＞３８０ｎｍから８００ｎｍ
まで約４２０ｎｍの範囲、前置分光器を取り付けて一１
次光を入射させることにより、約３００ｎｍから８８０
ｎｍまで５８０ｎｍの範囲、また＋１次光を入射させる
ようにして４２４ ｎｍから７５６ｎｍまで３３０ｎｍ
の範囲と測定波長範囲を３段に切り換えることができる
。
（発明の効果）
本発明によれば主分光器の光学素子とがその位置等全く
変えることなく、−台の前夏分光器Ｐ取り付けることに
より、ポリクロメータとしての測定波長領域を主分光器
単独の場合より、広い場合とせまい場合を前置分光器の
回折格子を回すだけで変えることができ、主分光器は完
全に固定されているので、従来のポリクロメータにアダ
プタとして付属させることにより、広波長領域の測定、
波長分解能を高めた測定の両方を行うことが可能となる
。
変えることなく、−台の前夏分光器Ｐ取り付けることに
より、ポリクロメータとしての測定波長領域を主分光器
単独の場合より、広い場合とせまい場合を前置分光器の
回折格子を回すだけで変えることができ、主分光器は完
全に固定されているので、従来のポリクロメータにアダ
プタとして付属させることにより、広波長領域の測定、
波長分解能を高めた測定の両方を行うことが可能となる
。
第１図は本発明の一実施例ポリクロメータの平面図、第
２図は他の実施例の平面図、第３図は従来のポリクロメ
ータの平面図である。 １・・中間スリット、２・・・平面鏡、３・・・主分光
器の回折格子、４・・光検出器、５・・・前置分光器の
入射スリット、７・・前置き分光器の回折格子、８・・
平面鏡。 代理人 弁理士 縣 浩 介
２図は他の実施例の平面図、第３図は従来のポリクロメ
ータの平面図である。 １・・中間スリット、２・・・平面鏡、３・・・主分光
器の回折格子、４・・光検出器、５・・・前置分光器の
入射スリット、７・・前置き分光器の回折格子、８・・
平面鏡。 代理人 弁理士 縣 浩 介
Claims (1)
- ポリクロメータを構成する主分光器の入射スリットの前
に回折格子が回転可能でせまい入射スリットを有する前
置分光器を配置してそのスペクトル像が上記主分光器の
入射スリット面上に形成されるようにすると共に、上記
主分光器の入射スリットの幅を広くし、同入射スリット
上に形成される上記前置分光器のスペクトル像の回折次
数を回折格子の回転によって切り換えうるようにしたこ
とを特徴とするポリクロメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319711A JP2576284B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ポリクロメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319711A JP2576284B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ポリクロメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190123A true JPH04190123A (ja) | 1992-07-08 |
| JP2576284B2 JP2576284B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=18113326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2319711A Expired - Lifetime JP2576284B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | ポリクロメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576284B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5831729A (en) * | 1997-02-14 | 1998-11-03 | Nec Corporation | Spectrometer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243823A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Shimadzu Corp | 分光光度計 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2319711A patent/JP2576284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243823A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Shimadzu Corp | 分光光度計 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5831729A (en) * | 1997-02-14 | 1998-11-03 | Nec Corporation | Spectrometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2576284B2 (ja) | 1997-01-29 |
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