Изображающий спектрограф нормального падения на основе апериодической сферической решетки для вакуумной области спектра

Рассмотрена возможность компенсации астигматизма в широком интервале длин волн в схемах нормального падения на основе сферической дифракционной решетки с переменным шагом. Рассчитаны две схемы изображающих спектрографов с габаритами около $1$ и $5$ m для диапазонов длин волн $820$–$1690$ $\mathring{\mathrm{A}}$ и $980$–$1520$ $\mathring{\mathrm{A}}$, работающих в первом внешнем и первом внутреннем порядках дифракции соответственно. Показано, что преимуществом внешнего порядка дифракции является широкий (более октавы) спектральный диапазон при относительно компактных размерах прибора. Схемы, работающие во внутренних порядках дифракции, обладают лучшими изображающими характеристиками, но для поддержания ширины диапазона длин волн на уровне октавы требуются большие габариты прибора. Проведено сравнение вышеперечисленных схем со схемами на основе решеток с криволинейными штрихами. Показано, что решетки с переменным шагом дают выигрыш в предельном пространственном разрешении, в то время как решетки с криволинейными штрихами позволяют достичь лучшего предельного спектрального разрешения. Схемы рассмотренного типа могут быть применены в мягком рентгеновском диапазоне при использовании дифракционных решеток с многослойным покрытием.