ตะแกรงเอเชลล์
ตะแกรงเอเชลล์ ( จากภาษาฝรั่งเศสéchelle ซึ่งหมายถึง "บันได") เป็น ตะแกรงเลี้ยวเบนชนิดหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะคือมีความหนาแน่นของร่องค่อนข้างต่ำ แต่มีรูปทรงของร่องที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มุมตกกระทบสูง และด้วยเหตุนี้จึงใช้ในลำดับการเลี้ยวเบนสูง ลำดับการเลี้ยวเบนที่สูงขึ้นช่วยให้การกระจายตัว (ระยะห่าง) ของคุณลักษณะทางสเปกตรัมที่ตัวตรวจจับเพิ่มขึ้น ทำให้สามารถแยกแยะคุณลักษณะเหล่านี้ได้มากขึ้น ตะแกรงเอเชลล์ เช่นเดียวกับตะแกรงเลี้ยวเบนชนิดอื่นๆ ใช้ในสเปกโทรเมตรและเครื่องมือที่คล้ายกัน มีประโยชน์มากที่สุดในสเปกโทรกราฟความละเอียดสูงแบบกระจายแสงไขว้ เช่นHARPS , PARASและเครื่องมือทางดาราศาสตร์อื่นๆ อีกมากมาย

ประวัติศาสตร์
แนวคิดของตะแกรงที่มีเส้นขีดหยาบที่ใช้ในมุมเฉียงถูกค้นพบโดยAlbert Michelsonในปี พ.ศ. 2441 [ 1 ]ซึ่งเขาเรียกมันว่า "เอเชลอน" อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งปี พ.ศ. 2466 สเปกโทรเมตรเอเชลจึงเริ่มมีรูปแบบเฉพาะตัว ซึ่งใช้ตะแกรงความละเอียดสูงควบคู่กับตะแกรงกระจายแสงต่ำแบบไขว้ การกำหนดค่านี้คิดค้นโดย Nagaoka และ Mishima [ 2 ]และถูกนำมาใช้ในรูปแบบที่คล้ายกันตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
หลักการ
เช่นเดียวกับตะแกรงเลี้ยวเบนอื่นๆ ตะแกรงเอเชลล์ประกอบด้วยช่องแคบจำนวนมากที่มีความกว้างใกล้เคียงกับความยาวคลื่นของแสงที่เลี้ยวเบน แสงที่มีความยาวคลื่นเดียวในตะแกรงมาตรฐานที่ตกกระทบในแนวตั้งฉากจะเลี้ยวเบนไปยังลำดับศูนย์ตรงกลางและลำดับที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ที่มุมเฉพาะ ซึ่งกำหนดโดยอัตราส่วนความหนาแน่นของตะแกรงต่อความยาวคลื่นและลำดับที่เลือก ระยะห่างเชิงมุมระหว่างลำดับที่สูงขึ้นจะลดลงอย่างต่อเนื่อง และลำดับที่สูงขึ้นสามารถอยู่ใกล้กันมาก ในขณะที่ลำดับที่ต่ำกว่าจะแยกออกจากกันอย่างชัดเจน ความเข้มของรูปแบบการเลี้ยวเบนสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเอียงตะแกรง สำหรับตะแกรงสะท้อนแสง (ซึ่งรูถูกแทนที่ด้วยพื้นผิวสะท้อนแสงสูง) ส่วนที่สะท้อนแสงสามารถเอียง (ทำมุมเอียง)เพื่อกระจายแสงส่วนใหญ่ไปยังทิศทางที่ต้องการ (และไปยังลำดับการเลี้ยวเบนเฉพาะ) สำหรับความยาวคลื่นหลายความยาวคลื่นก็เช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ในกรณีนั้น คลื่นความยาวที่ยาวกว่าในลำดับที่สูงกว่าอาจทับซ้อนกับคลื่นความยาวที่สั้นกว่าในลำดับถัดไป ซึ่งโดยปกติแล้วถือเป็นผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์
อย่างไรก็ตาม ในตะแกรงเอเชลล์ พฤติกรรมนี้ถูกนำมาใช้โดยเจตนา และการกระจายแสงถูกปรับให้เหมาะสมสำหรับการซ้อนทับกันของลำดับสูงหลายลำดับ เนื่องจากส่วนที่ซ้อนทับกันนั้นไม่ได้มีประโยชน์โดยตรง จึงมีการแทรกองค์ประกอบกระจายแสงตัวที่สอง ( ตะแกรงหรือปริซึม ) ที่ติดตั้งในแนวตั้งฉากเป็น "ตัวแยกอันดับ" หรือ "ตัวกระจายแสงแบบไขว้" เข้าไปในเส้นทางลำแสง ดังนั้น สเปกตรัมจึงประกอบด้วยแถบที่มีช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน แต่ซ้อนทับกันเล็กน้อย ซึ่งวิ่งผ่านระนาบการถ่ายภาพในรูปแบบเฉียง พฤติกรรมนี้เองที่ช่วยเอาชนะปัญหาการถ่ายภาพด้วยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีความละเอียดสูงแบบบรอดแบนด์ เช่น ในการใช้แถวตรวจจับเชิงเส้นที่ยาวมาก หรือการเบลอภาพ อย่างรุนแรง หรือความคลาดเคลื่อน อื่นๆ และทำให้การใช้แถวตรวจจับ 2 มิติที่มีอยู่เป็นไปได้ ซึ่งช่วยลดเวลาในการวัดและเพิ่มประสิทธิภาพ
ดูเพิ่มเติม
วรรณกรรม
- Thomas Eversberg, Klaus Vollmann: เครื่องมือวัดสเปกตรัม - หลักการพื้นฐานและแนวทางสำหรับนักดาราศาสตร์ Springer, Heidelberg 2014, ISBN 3662445344