2 / 11
of the Petzval lens parameters with an extended spectral range, which can improve
the instrument accuracy. An improved scheme of the infrared Fourier spectrometer
with the lens featuring the calculated parameters is suggested. Primary advantages
of the new scheme are specified in comparison with the original one.
Keywords
:
remote sensing of the Earth, spectrometer, Fourier spectrometer, Petzval
lens.
В настоящее время для получения глобальной метеорологической
информации используют спутниковые методы зондирования атмосфе-
ры с помощью спектрометров. Прогнозы погоды Гидрометцентра Рос-
сии зависят от метеорологической информации, полученной от меж-
дународных агентств, поступающей по каналам ГСТ (Глобальная си-
стема телесвязи). Достоверность этой информации может зависеть
от обострения международной обстановки. В связи с этим разра-
ботка прибора, обеспечивающего получение собственных метеоро-
логических данных высокого качества, является актуальной научно-
технической задачей.
По данным научно-технической литературы, в России в основном
используют призменные и дифракционные спектрометры. Зарубеж-
ные образцы таких приборов, как правило, работают на основе мето-
да фурье-спектроскопии, поэтому они обладают преимуществами по
сравнению с классическими дифракционными и призменными спек-
трометрами. К этим преимуществам относятся большая светосила, од-
новременность регистрации всех спектральных интервалов, высокая
точность привязки шкалы волновых чисел; большой диапазон спек-
тральных разрешений.
Фурье-спектрометр должен стать составной частью целевой аппа-
ратуры космического аппарата дистанционного зондирования земли
(ДЗЗ) [1]. Одна из отечественных разработок прибора на основе мето-
да фурье-спектроскопии – инфракрасный фурье-спектрометр ИКФС-3,
имеющий погрешности измерения температуры
Δ
Т
= 2
K, влажности
Δ
ϕ
= 20
. . .
30
%; определения высоты зондирования
Δ
h
= 2
. . .
4
км.
Прибор ИКФС-3 работает в трех спектральных диапазонах: 1)
λ
=
= 3
. . .
5
мкм (линия CO
2
); 2)
λ
= 5
. . .
8
мкм (линия H
2
O); 3)
λ
=
= 8
. . .
15
мкм (линия CO
2
). Для повышения точности измерений тем-
пературы необходимо расширить третий спектральный диапазон до
значений
λ
= 8
,
0
. . .
15
,
5
мкм. В регистрирующей ветви ИКФС-3 ис-
пользуется проекционный двухлинзовый объектив Петцваля, выпол-
ненный из германия, поэтому объектив имеет низкий коэффициент
пропускания (
τ
= 0
,
1
) и его спектральный диапазон ´уже требуемого
по техническому заданию.
Цель настоящей работы — разработка проекционного объектива с
расширенным спектральным диапазоном
λ
= 8
,
0
. . .
15
,
5
мкм и коэф-
фициентом пропускания
τ >
0
,
25
. Диаметр пятна рассеяния не должен
превышать 50 мкм. Объектив должен работать при повышенной влаж-
ности (
>
80
%).
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 3 117