极远紫外扫描成像光谱仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101963529A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101963529A(43)申请公布日2011.02.02(21)申请号201010271607.5(22)申请日2010.09.03(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人唐义吴雁刘健鹏倪国强张止戈(51)Int.Cl.G01J3/28(2006.01)G01J3/18(2006.01)G01J3/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称极远紫外扫描成像光谱仪(57)摘要一种极远紫外扫描成像光谱仪，包括光学系统、控制系统和探测器。光学系统包括扫描系统、望远系统、分光系统，扫描系统包括扫描反射镜，对来自目标的入射光线进行反射；望远系统包括，光阑，用于接收扫描反射镜的反射光，并选择一定视场角范围内的光进入光谱仪，和成像物镜，将来自光阑的光聚焦至分光系统的入射狭缝；分光系统，接收来自成像物镜的光，利用其中的光栅进行分光，同时还将分光后的光聚焦至成像探测器的光敏面处进行成像；光学系统中的各个光学元件除光阑和狭缝外均采用全反射式光学元件，所有反射元件均镀极远紫外反射膜。CN1096352ACCNN110196352901963530A权利要求书1/1页1.一种极远紫外扫描成像光谱仪，包括光学系统、控制系统和探测器，光学系统包括扫描系统、望远系统、分光系统，扫描系统包括扫描反射镜，对来自目标的入射光线进行反射；望远系统包括，光阑，用于接收扫描反射镜的反射光，并选择一定视场角内的光进入光谱仪；成像物镜，将来自光阑的光聚焦至分光系统的入射狭缝；分光系统，接收来自成像物镜的光，利用其中的光栅进行分光，同时还将分光后的光聚焦至探测器的光敏面处进行成像；其特征在于，光学系统中的各个光学元件除光阑和狭缝外均采用全反射式光学元件，所有反射元件均镀极远紫外反射膜。2.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，分光系统包括入射狭缝、准直物镜、平面光栅和聚焦物镜。3.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，分光系统包括入射狭缝和凹面平场光栅，其中，入射狭缝和探测器均位于凹面平场光栅所在的罗兰圆上。4.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，采用一块或者多块球面、离轴抛物面或非球面反射镜作为望远系统中的成像物镜。5.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，采用球面反射镜或者超环面反射镜作为分光系统中的准直物镜和聚焦物镜。6.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，分光系统的通光孔径在10～150mm范围内；光谱维瞬时视场角在0.01°～2.0°范围内；扫描视场角在10°～130°范围内。7.根据权利要求6所述的光谱仪，其特征在于，分光系统的通光孔径在20～100mm范围内；光谱维瞬时视场角在0.1°～0.8°范围内。8.根据权利要求6或7所述的光谱仪，其特征在于，采用高纯度的铝作为极远紫外反射膜的镀膜材料，另外镀氟化镁保护膜或者氟化钙、氟化锂、碳化硅保护膜，使整个膜系在极远紫外波段有高反射率。9.根据权利要求8所述的光谱仪，其特征在于，控制系统由控制器控制电机完成扫描反射镜的旋转和狭缝的更换或尺寸调整。2CCNN110196352901963530A说明书1/7页极远紫外扫描成像光谱仪技术领域[0001]本发明涉及光谱仪，尤其涉及极远紫外扫描成像光谱仪。背景技术[0002]成像光谱技术起源于上世纪70年代初期的多光谱遥感技术，并随着对地观测应用的需要而发展，是综合了成像技术和光谱技术的新兴领域。成像器获取目标的影像信息，追求高清晰度并研究其空间特性；光谱仪则把目标的辐射分离成不同波长的光谱辐射，追求高光谱分辨力，从而对目标进行测量和分析。这两种技术融合的结晶——成像光谱仪能够获取待测目标特定波段的高光谱图像，具有“图谱合一”的优势。[0003]极远紫外成像光谱仪与一般光谱仪的主要不同点在于极远紫外波段的特殊性，极远紫外光是指波长50～200nm的辐射，属于真空紫外光(由于空气中的氧对于波长短于190nm的辐射几乎全部吸收，因而10～190nm的光谱区域一般成为真空紫外区域)范围，其最大特点是该波段的辐射在空气中因被强烈吸收而不能传播，并且能够透射极远紫外波段辐射的材料很少且难于制造和加工。[0004]随着科学技术的发展，应用在极远紫外波段的需求越来越多，诸如空间天气的观测、生命科学、材料科学以及辐射度标准的建立等领域均对极远紫外辐射的检测提出了新的要求。极远紫外成像光谱仪能够同时满足提供单色光源(配合极远紫外光源使用)、检测光谱辐射强度、获得待测物的分光谱图像三大需求，因而越来越成为人们关注的重点。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种极远紫外光栅色散型扫描成像光谱仪。[000