Mikä on palava ritilä?

Räjäytetty ritilä on eräänlainen diffraktiohila, jota käytetään spektroskopiassa ja jossa on urat, jotka on muotoiltu suorakulmaisiksi valon keskittämiseksi tietyllä aallonpituudella. Valoa voidaan siirtää tai heijastaa suurella hyötysuhteella, tarkalleen sovelluksen tarvitsemalla aallonpituudella. Syttymiskulma ohjaa, mikä aallonpituus hajaantuu koko valonsäteestä. Kun palava ritilä on integroitu optisiin laitteisiin, kemian, biologian, tietoliikenteen ja tähtitieteen sovellukset hyötyvät tiettyjen valon aallonpituuksien analysoinnista.

Aaltopituus, jonka räjäytetty ritilä tuottaa, riippuu sytytyskulmasta. Tälle määrätylle aallonpituudelle erotetun valonsäteen absoluuttinen hyötysuhde on erittäin korkea, mutta paljon pienempi muiden spektrin valon aallonpituuksien osalta. Ritilän toinen ominaisuus on se, miten se käsittelee hajavaloa, mikä riippuu voimakkaasti ritilän valmistustavasta. Alhainen harhavalaistus johtaa tehokkaampiin optisiin laitteisiin ja tarkkoihin tieteellisiin mittauksiin.

Insinöörit käyttävät palosäleikköä monien asioiden tarkkoihin mittauksiin. Tällaisia ​​kokeita suoritetaan atomien vuorovaikutuksen analysoimiseksi ja molekyylien ominaisuuksien tutkimiseksi fysiikan laboratorioissa. Valon analyysi auttaa myös oppimaan eri tähdistä, jotka sijaitsevat miljoonien valovuoden päässä, tai määrittämään, mitä aineita on kaukana olevien planeettojen ilmakehässä. Samanlaisia ​​ritilöitä käytetään kuituoptisissa verkoissa, jotta useammat laitteet ja ihmiset voivat kommunikoida yksittäisten järjestelmien kautta.

Tähtitiede on yksi alue, jossa palosäleikköä käytetään yleisesti. Tarkkuutta hyödyntävät järjestelmät, kuten High Precision Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) echelle -spektrografi Chilessä, Etelä -Amerikassa. Se on analysoinut tuhansia tähtiä ja käyttänyt hienovaraisia ​​mittauksia löytääkseen planeettoja maailmankaikkeuden kaukaisista osista. Kuten muidenkin säleikön osien kohdalla, resoluutio määritetään matemaattisesti. Ritilän urien lukumäärää ja niiden diffraktiojärjestystä käytetään yhtälössä resoluution laskemiseksi.

Ensimmäinen diffraktiohila valmistettiin 1780 -luvulla ja konseptia tarkennettiin 1800 -luvulla. Ristikkotuotanto on kehittynyt 21. vuosisadalla vastaamaan automaattisen valmistuksen, puolijohdekäsittelyn, laserjärjestelmien ja lääketieteellisten instrumenttien vaatimuksia. Automaattisia järjestelmiä käytetään jopa urien syttymiskulman säätämiseen. Tuhannet urat mahtuvat 0.04 tuuman (yhden millimetrin) tilaan, kaikki tarkilla kulmilla ja muodoilla.