طراحی یک نوع طیف سنج اپتیکی بهینه در ناحیه طیفی UV-A

طیف سنج یا اسپکترومتر اپتیکی ابزاری است که برای جداسازی و تفکیک یک تابش الکترومغناطیسی به مولفه های طول موجی اش مورد استفاده قرار می گیرد و کاربرد متنوعی در علوم و صنایع دارد. در این مقاله یک اسپکترومتر اپتیکی منحصرا در ناحیه طیفی A UV-، که قبلا مورد تحقیق قرار نگرفته است طراحی شده است. برای این طراحی، از توری پراش هولوگرافی با چگالی شیار 3600 خط بر میلی متر و تعدای عدسی با جنس های مختلف مناسب در ناحیه فرابنفش استفاده شده است. برای رسیدن به کنتراست و توان تفکیک بالا باید پرتوهای مربوط به هر طول موج پراشیده شده توسط توری، با دقت بالانی بر روی صفحه آشکارساز کانونی شوند. برای این منظور هشت عدسی از جنس های سلیکا و سلیکای ذوب شده که دارای ضریب انتقال بالایی در ناحیه فرابنفش هستند به کار برده شد. سپس بعد از محاسبات اولیه و تعیین تخمینی شعاع انحنای سطوح، ، جهت رسیدن به نتایج مطلوب، عدسی ها را به فاصله 1 میلی متر از هم قرارداده و با کمک عملوندهای مناسب تعریف شده در ویرایشگر تابع شایسته نرم افزار زیمکس، ضخامت سطوح و شعاع انحنای عدسی ها در چند مرحله بهینه سازی شدند. پس از بهینه سازی، در طول موج مرکزی، تمام نقاط نمودار نقطه ای داخل دیسک ایری واقع شدند و توان تفکیک سامانه تقریبا 30 پیکومتر بدست آمد که در مقایسه با کارهای قبلی محققان در سایر نواحی طیف الکترومغناطیسی، نتیجه بسیار مطلوبی است.