No abstract

АннотацияПредмет исследования. Рассмотрены вопросы автоматизации синтеза и анализа склеенного компонента с учетом возможностей ахроматизации и одновременной пассивной атермализации. Представлен алгоритм такой автоматизации и приведен пример разработки склеенного компонента с использованием этого алгоритма. Методы. Синтез компонента с учетом ахроматизации заключается в подборе пары стекол и вычислении радиусов кривизны для системы двух бесконечно тонких склеенных линз, обладающей заданными значениями трех параметров, определяющих сферическую аберрацию третьего порядка P, кому третьего порядка W и хроматическую аберрацию C по методике Слюсарева. Пассивная атермализация осуществляется при помощи метода номограмм. В отличие от традиционного визуального подбора пары стекол производится вычисление величины, позволяющей оценить термооптические свойства системы и вывод ее в сводную таблицу. Основные результаты. Разработанный алгоритм позволяет распространить модульный принцип проектирования, который обычно применяется для аберрационных расчетов, также и на расчет терморасфокусировки, так как в процессе автоматизированного расчета оценивается и то, и другое. Приведен пример, демонстрирующий достижения величины расфокусировки меньше дифракционной глубины резкости. Практическая значимость. Разработанный алгоритм позволяет упростить и ускорить для проектировщика этап подбора материалов при предварительном расчете склеенного из двух линз компонента, оценить баланс аберраций в целом, поведение рассчитанного компонента при изменениях температуры, а также выполнить сравнительный анализ нескольких близких вариантов системы. Ключевые слова склеенный компонент, синтез, атермализация, ахроматизация, аберрации третьего порядка

No abstract

Предмет исследования. Рассмотрены принципы построения детектора гамма-излучения на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя и сцинтилляционного кристалла с использованием оптической схемы согласования элементов. Метод. Для исследования возможных схем построения детектора в среде ZEMAX Software созданы компьютерные модели, описывающие процесс распространения излучения сцинтилляционной вспышки в объеме кристалла с учетом основных процессов, протекающих в сцинтилляционном детекторе. При создании модели учитывались оптические характеристики материала, идентичные характеристикам йодида цезия (CsI). Основные результаты. Получены количественные параметры сигнала и потерь излучения в моделируемых системах, а также информация о распределении излучения в плоскости фотоприемника. Установлена оптимальная с точки зрения эффективности регистрации схема построения детектора, определены геометрические параметры ее оптических элементов. Практическая значимость. Развитие такого подхода позволяет создавать высокоэффективные миниатюрные сцинтилляционные детекторы за счет нового класса фотоприемниковкремниевых фотоэлектронных умножителей. Результаты исследования будут полезны при разработке сцинтилляционных гамма-спектрометров и других приборов, принцип действия которых базируется на методах сцинтилляционной спектрометрии и радиометрии. Ключевые слова кремниевый фотоэлектронный умножитель, сцинтилляционный кристалл, гамма-спектрометр, спектрометрия, компьютерная модель, световод

The paper considers a design method for a side-emitting lens working with a single LED source and providing a narrow light beam in the horizontal direction within 360°. The authors deal with the composing method in the design, which is usually used to synthesize the initial scheme of the imaging systems. However, in this case, a similar approach is applied to the synthesis of a system, the task of which is to provide a certain shape and characteristics of the light beam. The stage of choosing an initial principal design and synthesis for non-imaging optics is especially important since this area is characterized by the use of so-called local optimization, the result of which strongly depends on the original system. Therefore, the stage of forming an initial approximation of the system becomes crucial. In this case, the composing method can provide the most effective choice of an initial scheme of a side-emitting lens. The application of the composing method and the theory of aberrations in the field of synthesis of the initial design of a side-emitting lens is shown. The paper describes a method for selecting the key parameters of the system, and presents the relationships that allow a preliminary evaluation of the characteristics of the designed system without the use of time-consuming calculation or optimization procedures. The presented approach makes it possible to ensure the choice of the initial point of the system for further optimization, as well as to achieve high efficiency of using the light flux by the optical system of the lens (up to 90 %), only due to the optimal size of the zones into which the beam is divided and to the optimal parameters of the generating curves. In this case, the lens profile is formed by two zones in each the profile is a conic curve, hence, the curve can be described by a small number of parameters, which is very convenient at the stage of searching the initial scheme. The proposed approach can be applied in the design of such systems, as well as applied at the stage of preliminary assessment of achievable characteristics, which can significantly speed up the development process.