Vad är ett bränt galler?

Ett flammat gitter är en typ av diffraktionsgitter, som används inom spektroskopi, med spår formade till räta trianglar för att koncentrera ljus vid en specifik våglängd. Ljus kan sändas ut eller reflekteras med hög effektivitet, vid exakt den våglängd som behövs för en applikation. Ljusvinkeln styr vilken våglängd som diffrakteras från den totala ljusstrålen. När ett flammande gitter integreras i optiska enheter, gynnas tillämpningar inom kemi, biologi, telekommunikation och astronomi av analysen av specifika ljusvåglängder.

Våglängden som det flammade gittret producerar beror på flammans vinkel. För den specificerade våglängden är den absoluta effektiviteten för den separerade ljusstrålen mycket hög, men mycket lägre för andra ljusvåglängder i spektrumet. En annan egenskap hos gallret är hur det hanterar ströljus, vilket är starkt påverkat av hur gallret tillverkas. Låga ströljusnivåer resulterar i effektivare optiska instrument och exakta vetenskapliga mätningar.

Ingenjörer använder ett bränt galler för exakta mätningar av många saker. Sådana experiment utförs för att analysera interaktioner mellan atomer och studera egenskaperna hos molekyler i fysiklaboratorier. Analysen av ljus hjälper också till att lära sig om olika stjärnor som är belägna miljontals ljusår bort, eller bestämma vilka ämnen som finns i atmosfären på långt borta planeter. Liknande gitter används i fiberoptiska nätverk för att möjliggöra för fler enheter och människor att kommunicera över enstaka system.

Astronomi är ett område som det flammande gittret ofta används i. Noggrannheten utnyttjas av system som High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) echellespektrograf i Chile, Sydamerika. Den har analyserat tusentals stjärnor och har använt subtila mätningar för att upptäcka planeter i avlägsna delar av universum. Som med andra aspekter av det flammade gittret bestäms upplösningen matematiskt. Antalet spår på gittret och deras diffraktionsordning används i en ekvation för att beräkna upplösningen.

Det första diffraktionsgittret gjordes på 1780-talet och konceptet förfinades på 1800-talet. Produktionen av flammande gitter har avancerat under 21-talet för att möta kraven från automatiserad tillverkning, halvledarbearbetning, lasersystem och medicinska instrument. Automatiserade system används till och med för att styra spårens flammavinkel. Tusentals spår kan passas in i 0.04 tum (en millimeter) utrymme, alla med exakta vinklar och former.