[发明专利]一种能同时压缩光斑并提高分辨率的光路

摘要

一种能同时压缩光斑并提高分辨率的光路属于光谱仪领域，其特征在于，由样品光路和色散光路组成，样品光路依次由光源1、第一平面反射镜21、第一反射镜31、样品室4、第二反射镜32、第二平面反射镜22、以及狭缝5组成，色散光路由第三反射镜33、光栅6、第四反射镜34和探测器7依次组成，各个反射镜均采用超环面镜以压缩光斑。色散光路采用三次余弦公式建立了主光线对作准直物镜用的第三反射镜离轴角、主光线对作成像物镜用的第四反射镜离轴角、主光线对光栅的入射角和衍射角与所述第三反射镜、第四反射镜的子午方向曲率半径的关系以减少像差，并自主提出了各个参数的选择范围。本发明在压缩光斑的同时提高了光路的分辨率。

主权项

一种能同时压缩光斑并提高分辨率的光路，其特征在于，含有样品光路和色散光路，其中：样品光路含有光源(1)，第一平面反射镜(21)，第一反射镜(31)，样品室(4)，第二反射镜(32)，第二平面反射镜(22)以及狭缝(5)，其中：第一平面反射镜(21)，接收所述光源(1)发出的入射光并向所述第一反射镜(31)反射输出，第一反射镜(31)，接收所述第一平面反射镜(21)的输出光并向所述样品室(4)反射输出，样品室(4)，接收所述第一反射镜(31)的输出光并把透过样品后得到的光束入射到所述第二反射镜(32)上，第二反射镜(32)，接收所述样品室(4)的输出光并向所述第二平面反射镜(22)反射输出，第二平面反射镜(22)，接收所述第二反射镜(32)的输出光并向狭缝(5)反射输出；色散光路含有作准直物镜用的第三反射镜(33)，光栅(6)，作成像物镜用的第四反射镜(34)和探测器(7)，其中：第三反射镜(33)，接收所述狭缝(5)的输出光并向所述光栅(6)反射输出，光栅(6)，接收所述第三反射镜(33)的输出光并向所述第四反射镜(34)衍射输出，第四反射镜(34)，接收所述光栅(6)的输出光并向所述探测器(7)反射输出，其中：所述的四个反射镜(31、32、33、34)均采用超环面镜，且超环面镜在弧矢方向的曲率半径ρ3按如下公式计算ρ3＝R3cos2α3，其中R3为超环面镜在子午方向的曲率半径，α3为波长为190nm的主光线对超环面镜的离轴角；在所述的色散光路中，所述准直物镜(33)子午方向的曲率半径R33、成像物镜(34)子午方向的曲率半径R34、波长为190nm的主光线对所述准直物镜(33)的离轴角α33、波长为190nm的主光线对所述成像物镜(34)的离轴角α34、波长为190nm的主光线对所述光栅(6)的入射角i和衍射角θ应满足下述关系式 sin α 34 sin α 33 = R 34 2 cos 3 α 34 cos 3 i R 33 2 cos 3 α 33 cos 3 θ ; 所述各角α31、α32、α33、α34、i、θ以及各子午方向曲率半径R31、R32、R33、R34的取值范围分别为α31＝14.3°～14.7°，α32＝10.8°～11.1°，α33＝5.9°～6.3°，α34＝7.5°～8.1°，i＝3.8877°，θ＝24.1923°，R31＝250.7mm～251.1mm，R32＝215.9mm～216.2mm，R33＝600mm，R34＝600mm。