什么是光譜儀？

時間：2018-11-10作者：江蘇力彩科技有限公司瀏覽：84

光譜儀是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。陽光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光)，但若通過光譜儀將陽光分解，按波長排列，可見光只占光譜中很小的范圍，其余都是肉眼無法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。這種技術被廣泛地應用于空氣污染、水污染、食品衛(wèi)生、金屬工業(yè)等的檢測中。

將復色光分離成光譜的光學儀器。光譜儀有多種類型，除在可見光波段使用的光譜儀外，還有紅外光譜儀和紫外光譜儀。按色散元件的不同可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。按探測方法分，有直接用眼觀察的分光鏡，用感光片記錄的攝譜儀，以及用光電或熱電元件探測光譜的分光光度計等。單色儀是通過狹縫只輸出單色譜線的光譜儀器，常與其他分析儀器配合使用。

根據(jù)現(xiàn)代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀.經(jīng)典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在調(diào)制原理上的儀器.經(jīng)典光譜儀器都是狹縫光譜儀器.調(diào)制光譜儀是非空間分光的,它采用圓孔進光.

根據(jù)色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現(xiàn)的采用光子探測器(CCD)和計算機控制的新型光譜分析儀器,它集信息采集,處理, 存儲諸功能于一體.由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理,測量工作,使傳統(tǒng)的光譜技術發(fā)生了根本的改變,大大改善了工作條件,提高了工作效率;使用OMA分析光譜,測量準確*,方便,且靈敏度高,響應時間快,光譜分辨率高,測量結果可立即從顯示屏上讀出或由打印機,繪圖儀輸出。它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測量,分析及研究工作中,特別適應于對微弱信號,瞬變信號的檢測.

包括以下幾個主要部分:

1. 入射狹縫: 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統(tǒng)的物點。

2. 準直元件: 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄狻Ｔ摐手痹梢允且华毩⒌耐哥R、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。

3. 色散元件: 通常采用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。

4. 聚焦元件: 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應于一特定波長。

5. 探測器陣列:放置于焦平面，用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。

光譜儀應用很廣，在農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學、鍍膜、色度計量、環(huán)境檢測、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導體工業(yè)、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學應用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監(jiān)控、薄膜厚度測量、LED測量、**光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領域應用廣泛

光譜儀的透射率或它的效率可用輔助單色儀裝置來測定。在可見和近紫外實現(xiàn)這些測量沒有任何困難。測量通過**個單色儀的光通量，緊接著測量通過兩個單色儀的光通量，以這種方式來確定*二個單色儀的透射率。

**測量需要知道單色儀的**透射率:對于相對測量，以各種波長處的相對單位可以測量透射率。真空紫外線的這些測量有相當大的實驗困難，因此通常使用輔助單色儀。在各種入射角的情況下分別測量衍射光柵的效率。在許多實驗步驟中已成功地避免了校準上的困難。

曾經(jīng)研究過光柵效率與波長、入射角、鍍層厚度、鍍層材料以及其它因素的關系。所有這些測量都指出，在許多情況下能量損失是非常顯著的，并且光柵的效率**1%，光柵的不同部分可能有明顯不同的效率。


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