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レンズによる集光に関して(光の強度について)

nzwの回答

  • nzw
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回答No.2

 求めるべきものは、レンズに入射する光の強度 ではなく、光源からでて、手前にあるプラズマと、 レンズや窓といった光学部品を通過した後、最終的 に検出器に入る光(各波長の強度)であるはずです。 サンプルからの光を集めるレンズから、いくつかの 光学部品をへて、最終的に検出器に焦点をあわせた レンズで集光することになると思いますが、この時 最初のレンズの焦点位置以外の光がどの程度検出器 に入るかは、そのすべての経路を考慮しなければ 推定できません。  また、測定対象がプラズマなので、窓ごしに測定 するはずで、その窓による収差といったものも 考慮する必要があります。(一枚のレンズでは、 窓越しには正確には焦点を結びません) 測定される波長域が不明なので、とりあえず可視 近傍とするならば、まずは幾何光学の領域でレイト レーシングをされるのがいいでしょう。つまりスネル の法則や反射の法則等を用いて、プラズマの各位置から 出た光がどれだけ検出器までたどり着くかシミュ レーションするわけです。やり方としては、光学部品 メーカーに、各部品の形状と、屈折率の波長依存性 のデータを出してもらって、プラズマの屈折率分布 の推定データとあわせて、自分でプログラムを組む ということになるでしょう。  なお、幾何光学の範囲では干渉や回折といった 効果は考慮されていませんので、これらが強く 影響してくる長波長域などではそれらまで含めて 推定しなければなりません。  対象が磁場閉じ込めされたプラズマであるならば、 磁場プラズマ特有の誘電率異方性、各種伝搬モード まで考える必要があるかもしれません。

wakaranaiyo-
質問者

お礼

とても詳しい話をありがとうございます。 レイトレーシング、考えてみたいと思います。 それにしても光学とは考えれば考えるほど難しいものですね。

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