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主要对一种远心成像光谱仪系统，即Dyson成像光谱仪进行了设计研究。这种成像光谱仪结构简单紧凑，仅由一个半球透镜和一个凹面光栅组成。在Rowland圆与折射理论的基础上，分析了Dyson成像光谱仪在宽波段下可消除像散的重要条件，即光栅半径与半球透镜半径之比，并获得了具备极高光学性能的光学系统参数计算条件。为了使这种成像光谱仪更适宜于工程化应用，又在其基础之上设计和分析了探测器表面脱离半球透镜的方法。设计实例获得了数值孔径0.33，工作波段0.38～1.7μm，狭缝长度15mm，像面表面成像斑均方根值半径小