Первая двурульная решётка для космических спектрометров прошла испытания

Исследователи из компании Bach Research совместно с научной группой впервые экспериментально подтвердили работоспособность двурульной дифракционной решётки с симметричными гранями. Устройство предназначено для двухдиапазонных пространственно-гетеродинных спектрометров (DB-SHS), которые способны одновременно измерять высокое разрешение в далёких друг от друга спектральных диапазонах.

Традиционные DB-SHS используют два отдельных пучка света, падающих на две разные решётки с различной плотностью штрихов и углами блеска. Это приводит к большому зазору между решётками, что снижает светопропускание прибора. Двурульная решётка решает проблему, располагая оба решётчатых участка на одной подложке, минимизируя «мёртвую» зону.

Созданный образец имеет симметричные грани и механически нарезан с плотностью 800 и 2000 штрихов на миллиметр при угле блеска 13,8°. Для тестирования использовался стабилизированный источник дейтерия и монохроматор Церни-Тёрнера. Измерялась дифракционная эффективность в порядках m = 0, ±1, ±2 в диапазоне от 200 до 700 нанометров.

Результаты сопоставили с теоретическими расчётами методом строгой связанной волны (RCWA). Выяснилось, что асимметрия граней составляет менее 1°, а коэффициент заполнения решётки — около 70%, что указывает на небольшие производственные дефекты. Тем не менее, устройство подтвердило свою принципиальную работоспособность.

Эта работа демонстрирует, что механически нарезанные симметричные двурульные решётки могут быть практически реализованы. Они закладывают основу для лабораторной калибровки первого полноценного двухдиапазонного пространственно-гетеродинного спектрометра, что в перспективе позволит получать высокоразрешающие спектры ключевых областей излучения небесных тел.