Grazing-incidence Monk-Gillieson monochromator based on surface normal rotation of a varied-line-spacing grating

不等間隔溝回折格子を用いた表面垂直回転に基づく斜入射モンク-ギリーソン分光器

小池 雅人; 波岡 武*

Koike, Masato; Namioka, Takeshi*

光路関数の手法を用いて、回折格子表面の法線方向の周りの回転により、波長走査を行う平面回折格子分光器の解析を行った。不等間隔溝(VLS)平面回折格子が、球面鏡により生成させた収束光により照明されているものと仮定した。主光線の光線方向を与える回折格子の式、結像条件、分散方向、非点収差を持つスペクトル像の傾き角及び長さ、不等間隔溝回折格子の溝関数の最適化式について解析的な表式を導出した。これらの表式の評価と予測分解能を見積もるため、具体的な設計例を用いて、光線追跡によるシュミレーション行った。その結果、光線追跡により形成させるスペクトル像から得られた値と解析的な表式から得られた値はよい一致を示した。

A plane grating monochromator having a simple wavelength scanning method requiring only a rotation of a grating about its normal was analyzed on the basis of the light path function. This scanning method has been known as surface normal rotation (SNR). A varied line spacing (VLS) plane grating was assumed to be illuminated by a convergent beam generated by a spherical mirror. We gave the analytical expressions for the grating equation, focal conditions, direction of dispersion, slant angle and length of astigmatic image, and a method to optimize the groove parameters of the VLS grating. The results of this analysis and the expected resolving power were evaluated by means of ray tracing for two model systems.