什么是光譜儀:
光譜儀是將復(fù)色分解為光譜并進(jìn)行記錄的精密光學(xué)儀器。在可見光和紫外光區(qū)域,過去常用照像法記錄光譜,所以亦稱攝譜儀。在紅外區(qū)域,一般用光敏或熱敏元件逐點(diǎn)記錄,故有紅外分光的名稱?,F(xiàn)在在各個波段均有采用光電接收和記錄的方法,比較直接、靈敏,這類儀器稱為“光電直讀光譜儀”。光譜儀是上述各類儀器的總稱。
光譜儀又稱分光儀,廣泛為認(rèn)知的為直讀光譜儀。以光電倍增管等光探測器測量譜線不同波長位置強(qiáng)度的裝置。它由一個入射狹縫,一個色散系統(tǒng),一個成像系統(tǒng)和一個或多個出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區(qū)域,并在選定的波長上(或掃描某一波段)進(jìn)行強(qiáng)度測定。分為單色儀和多色儀兩種。
光譜儀特點(diǎn):
1、光譜儀是光纖技術(shù)的引入,使待測物脫離了樣品池的限制,采樣方式變得更為靈活,利用光纖探頭把光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器,以適應(yīng)被測樣品的復(fù)雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內(nèi)部與外界環(huán)境隔絕,可增強(qiáng)對惡劣環(huán)境(潮濕氣候、強(qiáng)電場干擾、腐蝕性氣體)的抵抗能力,保證了光譜儀的長期可靠運(yùn)行,延長使用壽命;
2、光譜儀以電荷耦合器件陣列作為檢測器,對光譜的掃描不必移動光柵,可進(jìn)行瞬態(tài)采集,響應(yīng)速度極快,并通過計算機(jī)實(shí)時輸出;
3、采用全息光柵作為分光器件,雜散光低,提高了測量精度;
4、應(yīng)用計算機(jī)技術(shù),極大地提高了光譜儀的智能化處理能力。
一臺典型的光譜儀主要由一個光學(xué)平臺和一個檢測系統(tǒng)組成。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(diǎn);
2、準(zhǔn)直元件: 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?。該?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)立的透鏡、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(diǎn)對應(yīng)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(diǎn)的光強(qiáng)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。