طراحي يك نوع طيف‌سنج اپتيكي بهينه در ناحيه طيفي UV-A

طيف‌سنج يا اسپكترومتر اپتيكي ابزاري است كه براي جداسازي و تفكيك يك تابش الكترومغناطيسي به مولفه‌هاي طول موجي‌اش مورد استفاده قرار مي‌گيرد و كاربرد متنوعي در علوم و صنايع دارد. در اين مقاله يك اسپكترومتر اپتيكي منحصراً در ناحيه طيفي A UV-، كه قبلاً مورد تحقيق قرار نگرفته است طراحي شده است. براي اين طراحي، از توري پراش هولوگرافي با چگالي شيار 3600 خط بر ميلي‌متر و تعداي عدسي با جنس‌هاي مختلف مناسب در ناحيه فرابنفش استفاده شده است. براي رسيدن به كنتراست و توان تفكيك بالا بايد پرتوهاي مربوط به هر طول موج پراشيده شده توسط توري، با دقت بالاني بر روي صفحه آشكارساز كانوني شوند. براي اين منظور هشت عدسي از جنس‌هاي سليكا و سليكاي ذوب شده كه داراي ضريب انتقال بالايي در ناحيه فرابنفش هستند به‌كار برده شد. سپس بعد از محاسبات اوليه و تعيين تخميني شعاع انحناي سطوح، ، جهت رسيدن به نتايج مطلوب، عدسي‌ها را به فاصله 1 ميلي‌متر از هم قرارداده و با كمك عملوندهاي مناسب تعريف شده در ويرايشگر تابع شايسته نرم‌افزار زيمكس، ضخامت سطوح و شعاع‌ انحناي عدسي‌ها در چند مرحله بهينه‌سازي شدند. پس از بهينه‌سازي، در طول‌موج مركزي، تمام نقاط نمودار نقطه‌اي داخل ديسك ايري واقع شدند و توان تفكيك‌‌ سامانه تقريباً 30 پيكومتر بدست آمد كه در مقايسه با كارهاي قبلي محققان در ساير نواحي طيف الكترومغناطيسي، نتيجه بسيار مطلوبي است.