JPS62228124A

JPS62228124A - 分光装置

Info

Publication number: JPS62228124A
Application number: JP5789286A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Neyatani; 閨谷　譲; Katsu Inoue; 井上　克; Masayoshi Kawakami; 正義川上
Original assignee: Hitachi Ltd; Japan Atomic Energy Research Institute
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1987-10-07
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH0752121B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、分光装置、特に発光源の空間分布測定を行う
分光装置に関するものである。

〔発明の背景〕

分光装置で１時間分解を目的とする高速分光装置は従来
から用いられているが、プラズマなどの発光源の空間分
布を分光測定する装置は殆んど知られていない。

空間分解と時間分解とを同時に達成する方法としては、
正多角形面回転ｍ（以下多面回転鏡と称する）を回転さ
せ、その反射光を集光光学系で分光装置に集光する方法
が考えられるが、多面回転鏡の大形化を伴い、その加工
技術及び弾性モーメントの増大に伴う駆動の回層さなど
により限界があ河、エネルギー的に極めて効率が低くな
る。また、多数の分光器を並置する方法も考えられ、こ
の方法はエネルギー的に有利であるが、空間分解点の数
が多くなるとそのコストが急激に増大するという点で問
題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような多面回転鏡方式で発光源の空間分
布測定を高エネルギー効率で行なうことのできる分光装
置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、空間に分布する光源の発する光が入射する正
多角形面回転鏡と、該正多角形面回転鏡の隣接する２面
に入射し該２面から反射する前記光をそれぞれ別個に集
光する集光手段と、該集光手・段で集光された前記光を
分光する少なくとも２個の分光手段とを有することを特
徴とするものである。

本発明は、半透鏡などの光量分割手段を用いることなく
、多面回転鏡の相隣接する２面に光を同時に入射させ、
相異なる２方向に反射光を導くようにし、さらに、小形
の２個の集光光学系により、例えば、２個の分光手段に
集光入射せしめることを可能にして、所期の目的の達成
を可能にしたものである。そして、２個以上の分光手段
に同時にほぼ等しい光量を導くときにその効果を著しく
発揮できる。

〔発明の実施例〕

第２図及び第３図は１本発明のそれぞれ異なる実施例の
基本構成の説明図である。これらの図で、１は黒光＠ｌ
ａ、ｌｂ・・・等よりなる空間に分布する光源、２は回
転中心３の回りに回転しＡ面２ａ。

８面２ｂ等を有する多面回転鏡、４は多面回転鏡２の回
転方向、５は光源の分布する空間の中心と多面回転鏡２
の中心とを結ぶ直線、６ａ、６ｂ。

２ａ、８面２ｂのＡ面、８面オフセット、８ａ。

８ｂはＡ面、Ｂ面皮射光線、９は空間に分布する光源１
と多面回転！！！２との間に設けられている集光物体、
１０．１１はそれぞれＡ面２ａ、１３面２ｂからの反射
光線、８ａ、８ｂを検出するＡ面。

Ｂ面反射光検出器を示している。

第１図に示すように多面回転ｔｌｔ２が配置されている
場合には、空間に分布する光源１から発する光は・黒光
＠ｌａ、ｌｂ等の点光源の集合体と考えられる・そして
１例えば、点光源１ａから発せられた光６ａ、６ｂは波
として空間に広がり、例えば１点光源１ｂから発生され
た光６ｄも同様に波として空間に広がる。すなわち、こ
れらの光線６　ａ　ｅ　６　ｂ　ｙ　６　ｃ　ｙ　６　
ｄ　ｅ　６　ｅはそれぞれ空間に分布する光の性質を備
えたものである。従って、多面回転鏡２が回転中心３の
回りに回転方向４に回転している場合には、Ａ面２ａ、
８面２ｂに照射される光は、Ａ面オフセット７ａ、Ｂ面
オフセット７ｂを基準とするＡ面皮射光線８ａとＢ面皮
射光ＡＩＪＩ８ｂとに分割され、光源の位置的走査が行
なわれる。すなわち、このように光源の位置的走査を行
ないつつ、光線を同時に、同条件、同効率で分割できる
効果がある。

第３図では、空間に分布する光源１と多面回転鏡２との
間にレンズ等よりなる集光物体９を設けて、より効率よ
く分布特性を計測可能にしたちのであり、Ａ旧友射光検
知ｐＩ１１０．Ｂ面反射光検知器１０を設けておけば同
時に同じものを測定することができる。

第１図は、本発明の分光装置の一実施例の構成説明図で
、第２図及び第３図と同一部分には同一符号が付しであ
る。この図で、１２は空間に分布する光源１から発生す
る光線６を多面回転鏡２に導く反射鏡を示し、多面回転
鏡２のＡ面２ａとＡ面皮射光検出器１０との間の光路は
、Ａ画集光物体１３９反射鏡１４１反射鏡１５．集光物
体１６゜反射ｆｉ１７．入射スリット１８．コリメミラ
−１９，２分散索子２０．コリメミラー２１がら構成さ
れ多面回転鏡２の８面２ｂとＢ面反射光検出器１１との
間の光路は、Ｂ画集光物体２３９反射鏡２４．集光物体
２５９反射鏡２６．入射スリブ８２フ２分散素子２８か
ら構成されている。

この実施例の分光装置において１点光源１ａ。

１ｂ・・・等の集合体と考えられる空間に分布する光源
１は１反射鏡１２を利用して多面回転鏡２に導かれ、こ
こでＡ面２ａ及び８面２ｂで２光束に分割され各々の分
光光路に入射される・すなわち、多面回転ｆｉ２のＡ面２ａで反射した光束は
Ａ画集光物体１３により光束をしぼられ、反射鏡１４，
１５．１７及び集光物体１６を利用し入射スリット１８
に集光される。この際、光束の広がりによっては光束の
広がりをおさえるためにさらに集光物体を設ける場合も
ある。つし）で入射スリット１８を介して入射した光束
はコリメミラ−１９によって分散素子２０に投影され、
さらにコリメミラ−２１により出射スリット２２番こ入
る。このようにすることによって特定波長の光だけがＡ
面反射光検知器１０によって検出される。

また、多面回転鏡２の８面２ｂで反射した光束は、Ｂ画
集光物体２３により光束をしぼられ、反射鏡２４．２６
及び集光物体２５を利用し入射スリット２７に集光され
る。この際にも、Ａ面の場合と同様に、さらに集光物体
を設ける場合もある。

ついで入射スリット２７を介して入射した光束は分散素
子２８にて分散されＢ面圧射光検出器１１で検出される
。

かくして、空間に分布する光源１より発した光は同時に
異なる分光器を利用して測定できる。そして、多面回転
鏡２を回転方向４にパルスモータ等を利用し回転すると
、回転に同期して、空間に分布する光源１から発する光
がＡ画集光物体１３及びＢ画集光物体２３に入射する視
野は第４図（ａ）、（ｂ）、（０）、（ｄ）によって示
すように変化する。第４図で、第１図、第２図と同一部
分には同一符号が付しである。このようにＡ画集光物体
１３とＢ画集光物体２３に入射する視野が変化するのは
、多面回転鏡２とＡ画集光体１３又はＢ画集光物体２３
との間には一定の間隙があるため空間に分布する光源１
のある一点１例えば１点光源１ａより発した光がＡ画集
光物体１３とＢ画集光物体２３とに入射する範囲は限ら
れたものとなり、第４図の（ｃ）、（ｄ）にはこのよう
にして範囲外になった場合を示しており、このことは、
空間に分布する光源１を点光源の集合物と考えれば、多
面回転鏡２を回転させることによって空間に分布する光
源１を分割することができることを示しておす、従って
、多面回転鏡２を回転させた場合、Ａ面又はＢ面反射光
検出ａｌｏ又は１１には空間に分布する光源１の空間分
解測定が得られたことになる。そして、−面を変化させ
るの必要な回転ステップ数に応じた空間分解のデータが
得られる。

すなわち空間に分布する光源１を分割して、空間分解測
定ができることになる。

また、この多面回転１！！２の隣接する角が、光源の分
布する空間１の中心と多面回転鏡２の中心とを結ぶ直線
上まで回転すると、最初と同一の状態になるので前述と
同様にして空間分解測定が行なわれる。すなわち、一定
時間経過した後の空間分解測定が行なわれる。これが多
面回転鏡を用いている理由で１例えば１回転分割数を８
面とすれば、多面回転鏡を１回転させる間に反射光検出
器から一面が変化するのに必要な時間分だけずれた同じ
位置での時間分解データが８個得られる。従って、空間
分解の必要度の高い場合には多面回転鏡の面数を少なく
し回転ステップを小さくすればよく、時間分解の必要度
の高い場合には多面回転鏡の面数を大きくし回転ステッ
プを大きくすれば目的を達成することができる。

なお、集光光学系の後に光量分割手段をもうけ、３個以
上の分光手段に集光入射せしむるようにすることもでき
る。また分光手段は少なくとも２種の分光手段が用いら
れるが、これらの分光手段には、例えば、分光帯域が紫
外域と可視域のものを用いる場合、紫外可視域と赤外域
のものを用いる場合、少なくとも２個の分光帯域の一部
又は全部が重なりあっている場合、あるいは、分散形骨
光装置とフーリエ分光装置などのような非分散形分光装
置とを用いる場合、フィルター分光装置とフーリエ分光
装置などのような非フィルター分光装置とを用いる場合
等種々のものを用いることができる。

このような実施例の分光装置によれば、広がりを持った
光源、または複数の光源よりなる複合光源の位置分割測
定を行なうのに際して、位置的走査を行ないつつ、光束
を等価に分割して２種類の測定を同時に行なうことが可
能である。そして、１つの光線を同条件、同効率で２つ
に分割できる。ので、同時測定ができる。また分光器併
用により波長の異なる光の測定を同時に行なえるため、
測定時間の短縮、高効率化とともに同時測定ができ試験
結果の同時進行結果を見ることができるため。

従来法に比し、格段の高効率化を行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明は、多面回転鏡方式で発光源の空間分布測定を高
エネルギー効率で行なうことのできる分光装置を提供可
能とするもので、産業上の効果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分光装置の一実施例の構成説明図、
第２図及び第３図は同じくそれぞれ異なる実施例の基本
構成の説明図、第４図は同じく原理の説明図である。１・・・（黒光ｗＸｌａ、ｌｂ・・・等よりなる）空間
に分布する光源、２・・・（Ａ面２ａ、Ｂ面２ｂ等を有
する）多面回転鏡、６，６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ。６ｅ・・・光線、８ａ、８ｂ・・・Ａ面、Ｂ面反射光線
。９・・・集光物体、１０．１１・・・Ａ面、Ｂ面圧射光
検出器、１２・・・反射鏡、１３・・・Ａ画集光物体、
１４゜１５．１７・・・反射鏡、１Ｇ・・・集光物体、
１８・・・入射スリット、１９．２１・・・コリメミラ
ー、２０・・・２分散素子、２２・・・出射スリット、
２３・・・Ｂ画集光物体、２４．２６・・・反射鏡、２
５・・・集光物体、２７・・・入射スリット、２８・・
・分散素子。・魚

Claims

【特許請求の範囲】１、空間に分布する光源の発する光が入射する正多角形
面回転鏡と、該正多角形面回転鏡の隣接する２面に入射
し該２面から反射する前記光をそれぞれ別個に集光する
集光手段と、該集光手段で集光された前記光を分光する
少なくとも２個の分光手段とを有することを特徴とする
分光装置。２、前記集光手段が、前記空間の中心と前記正多角形面
回転鏡の中心とを結ぶ直線に対しそれぞれ正負の等しい
偏倚を有する２個の集光手段である特許請求の範囲第１
項記載の空間装置３、前記分光手段が、分光帯域の異なる少なくとも２個
の分光手段である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の分光装置。４、前記分光手段が、分光操作の異なる少なくとも２種
の分光手段である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の分光装置。５、前記分光手段が、光量分割手段と、３個以上の分光
手段とを有するものである特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の分光装置。