कीवर्ड: व्हीपीएच सॉलिड-फेज होलोग्राफिक ग्रेटिंग, ट्रान्समिटन्स स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, रिफ्लेक्टन्स स्पेक्ट्रोमीटर, झेर्नी-टर्नर ऑप्टिकल पथ.
1.विहंगावलोकन
फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरचे विवर्तन जाळीच्या प्रकारानुसार प्रतिबिंब आणि प्रसारण म्हणून वर्गीकरण केले जाऊ शकते.डिफ्रॅक्शन ग्रेटिंग हा मुळात एक ऑप्टिकल घटक असतो, ज्यामध्ये पृष्ठभागावर किंवा अंतर्गत मोठ्या संख्येने समान अंतरावर असलेले नमुने असतात.हा एक महत्त्वाचा घटक फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर आहे.जेव्हा प्रकाश या जाळीशी संवाद साधतो तेव्हा प्रकाश विवर्तन म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या घटनेद्वारे वेगवेगळ्या तरंगलांबीद्वारे निर्धारित केलेल्या भिन्न कोनांमध्ये पसरतो.
वरील: भेदभाव परावर्तक स्पेक्ट्रोमीटर (डावीकडे) आणि ट्रान्समिटन्स स्पेक्ट्रोमीटर (उजवीकडे)
डिफ्रॅक्शन ग्रेटिंग्सचे सामान्यत: दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते: प्रतिबिंब आणि ट्रान्समिशन ग्रेटिंग्स.रिफ्लेक्शन ग्रेटिंग्स पुढे प्लेन रिफ्लेक्शन ग्रेटिंग्स आणि कॉन्केव्ह ग्रेटिंग्समध्ये विभागल्या जाऊ शकतात, तर ट्रान्समिशन ग्रेटिंग्स ग्रूव्ह-टाइप ट्रान्समिशन ग्रेटिंग आणि व्हॉल्यूम फेज होलोग्राफिक (व्हीपीएच) ट्रान्समिशन ग्रेटिंगमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात.हा लेख प्रामुख्याने प्लेन ब्लेझ ग्रेटिंग-प्रकार रिफ्लेकन्स स्पेक्ट्रोमीटर आणि VPH ग्रेटिंग-प्रकार ट्रान्समिटन्स स्पेक्ट्रोमीटर सादर करतो.
वर: रिफ्लेक्शन जाळी (डावीकडे) आणि ट्रान्समिशन जाळी (उजवीकडे).
बहुतेक स्पेक्ट्रोमीटर आता प्रिझम ऐवजी जाळीचा फैलाव का निवडतात?हे प्रामुख्याने जाळीच्या वर्णक्रमीय तत्त्वांद्वारे निर्धारित केले जाते.जाळीवर प्रति मिलिमीटर रेषांची संख्या (रेषा घनता, एकक: रेषा/मिमी) जाळीची वर्णक्रमीय क्षमता निर्धारित करते.जास्त जाळीच्या रेषेच्या घनतेमुळे जाळीतून गेल्यानंतर वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या प्रकाशाचा अधिक प्रसार होतो, ज्यामुळे उच्च ऑप्टिकल रिझोल्यूशन होते.साधारणपणे, उपलब्ध आणि ग्रेटिंग ग्रूव्ह डेन्सिटीमध्ये 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1800, 2400, 3600, इत्यादींचा समावेश होतो, विविध वर्णक्रमीय श्रेणी आणि रिझोल्यूशनच्या आवश्यकता पूर्ण करतात.तर, प्रिझम स्पेक्ट्रोस्कोपी काचेच्या पदार्थांच्या विखुरण्याद्वारे मर्यादित असते, जेथे काचेची विखुरणारी गुणधर्म प्रिझमची वर्णपटीय क्षमता निर्धारित करते.काचेच्या सामग्रीचे विखुरणारे गुणधर्म मर्यादित असल्याने, विविध वर्णपटीय अनुप्रयोगांच्या गरजा लवचिकपणे पूर्ण करणे आव्हानात्मक आहे.म्हणून, व्यावसायिक सूक्ष्म फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये ते क्वचितच वापरले जाते.
मथळा: वरील आकृतीमध्ये वेगवेगळ्या ग्रेटिंग ग्रूव्ह घनतेचे स्पेक्ट्रल प्रभाव.
आकृती काचेच्या माध्यमातून पांढऱ्या प्रकाशाची डिस्पर्शन स्पेक्ट्रोमेट्री आणि जाळीद्वारे डिफ्रॅक्शन स्पेक्ट्रोमेट्री दाखवते.
ग्रेटिंग्सचा विकास इतिहास, क्लासिक "यंग्स डबल-स्लिट प्रयोग" ने सुरू होतो: 1801 मध्ये, ब्रिटिश भौतिकशास्त्रज्ञ थॉमस यंग यांनी डबल-स्लिट प्रयोग वापरून प्रकाशाचा हस्तक्षेप शोधला.दुहेरी स्लिट्समधून जाणारा मोनोक्रोमॅटिक प्रकाश पर्यायी चमकदार आणि गडद किनारे प्रदर्शित करतो.दुहेरी-स्लिट प्रयोगाने प्रथम प्रमाणित केले की प्रकाश पाण्याच्या लाटा (प्रकाशाच्या लहरी स्वरूप) सारखी वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करतो, ज्यामुळे भौतिकशास्त्र समुदायात खळबळ उडाली.त्यानंतर, अनेक भौतिकशास्त्रज्ञांनी अनेक-स्लिट हस्तक्षेप प्रयोग केले आणि जाळीद्वारे प्रकाशाच्या विवर्तन घटनेचे निरीक्षण केले.नंतर, फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ फ्रेस्नेल यांनी जर्मन शास्त्रज्ञ ह्युजेन्सने मांडलेल्या गणिती तंत्रांना एकत्रित करून, हे परिणाम रेखाटून जाळीच्या विवर्तनाचा मूलभूत सिद्धांत विकसित केला.
आकृती यंगचा डावीकडे दुहेरी-स्लिट हस्तक्षेप दर्शविते, पर्यायी चमकदार आणि गडद किनार्यासह.मल्टी-स्लिट डिफ्रॅक्शन (उजवीकडे), वेगवेगळ्या ऑर्डरवर रंगीत बँड्सचे वितरण.
2.रिफ्लेक्टीव्ह स्पेक्ट्रोमीटर
रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रोमीटर सामान्यत: प्लेन डिफ्रॅक्शन ग्रेटिंग आणि अवतल आरशांनी बनलेला एक ऑप्टिकल मार्ग वापरतात, ज्याला Czerny-Turner ऑप्टिकल पथ म्हणून संबोधले जाते.यात सामान्यतः स्लिट, प्लेन ब्लेझ ग्रेटिंग, दोन अवतल आरसे आणि डिटेक्टर असतात.हे कॉन्फिगरेशन उच्च रिझोल्यूशन, कमी भटका प्रकाश आणि उच्च ऑप्टिकल थ्रूपुट द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे.एका अरुंद स्लिटमधून प्रकाश सिग्नल आत गेल्यानंतर, ते प्रथम अवतल परावर्तकाद्वारे समांतर बीममध्ये एकत्रित केले जाते, जे नंतर प्लॅनर डिफ्रॅक्टिव्ह जाळीवर आघात करते जेथे घटक तरंगलांबी वेगळ्या कोनातून विचलित होतात.शेवटी, अवतल परावर्तक विखुरलेल्या प्रकाशाला फोटोडिटेक्टरवर केंद्रित करतो आणि वेगवेगळ्या तरंगलांबींचे सिग्नल फोटोडायोड चिपवर वेगवेगळ्या स्थानांवर पिक्सेलद्वारे रेकॉर्ड केले जातात, शेवटी स्पेक्ट्रम तयार करतात.सामान्यतः, रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये आउटपुट स्पेक्ट्राची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी काही द्वितीय-क्रम विवर्तन-दडपणारे फिल्टर आणि स्तंभ लेन्स देखील समाविष्ट असतात.
आकृती क्रॉस-टाइप सीटी ऑप्टिकल पथ ग्रेटिंग स्पेक्ट्रोमीटर दाखवते.
हे नमूद केले पाहिजे की झेर्नी आणि टर्नर हे या ऑप्टिकल प्रणालीचे शोधक नाहीत परंतु ऑप्टिक्सच्या क्षेत्रातील त्यांच्या उत्कृष्ट योगदानाबद्दल त्यांचे स्मरण केले जाते - ऑस्ट्रियन खगोलशास्त्रज्ञ ॲडलबर्ट झेर्नी आणि जर्मन शास्त्रज्ञ रुडॉल्फ डब्ल्यू टर्नर.
Czerny-Turner ऑप्टिकल मार्ग सामान्यतः दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केला जाऊ शकतो: क्रॉस्ड आणि अनफोल्ड (M-प्रकार).क्रॉस केलेला ऑप्टिकल पथ/एम-प्रकार ऑप्टिकल मार्ग अधिक संक्षिप्त आहे.येथे, प्लेन ग्रेटिंगच्या सापेक्ष दोन अवतल आरशांचे डावे-उजवे सममितीय वितरण, ऑफ-अक्ष विकृतीची परस्पर भरपाई प्रदर्शित करते, परिणामी उच्च ऑप्टिकल रिझोल्यूशन होते.SpectraCheck® SR75C फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर एक M-प्रकार ऑप्टिकल पथ वापरतो, 180-340 nm च्या अल्ट्राव्हायोलेट श्रेणीमध्ये 0.15nm पर्यंत उच्च ऑप्टिकल रिझोल्यूशन प्राप्त करतो.
वरील: क्रॉस-टाइप ऑप्टिकल पथ/विस्तारित-प्रकार (एम-प्रकार) ऑप्टिकल पथ.
याव्यतिरिक्त, फ्लॅट ब्लेझ ग्रेटिंग्स व्यतिरिक्त, एक अवतल ब्लेझ ग्रेटिंग देखील आहे.अवतल झगमगाट जाळी हे अवतल आरसे आणि जाळीचे मिश्रण समजले जाऊ शकते.म्हणून, अवतल ब्लेझ जाळीच्या स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये फक्त एक स्लिट, एक अवतल ब्लेझ ग्रेटिंग आणि डिटेक्टर असतात, ज्यामुळे उच्च स्थिरता येते.तथापि, अवतल ज्वालाग्राही जाळीने घटना-विवर्तित प्रकाशाची दिशा आणि अंतर दोन्हीची आवश्यकता सेट केली, उपलब्ध पर्यायांना मर्यादित केले.
वर: अवतल जाळीचे स्पेक्ट्रोमीटर.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-26-2023