您好!欢迎访问天津市拓普仪器有限公司网站!
全国服务咨询热线:

13820986935

当前位置:首页 > 技术文章 > 光栅光谱仪的选择方法介绍

光栅光谱仪的选择方法介绍

更新日期:2022-08-31       点击次数:2935
光栅光谱仪,是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素。光栅光谱仪被广泛应用于颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域中。
光栅光谱仪的工作原理先是衍射光栅,它是在一块平整的玻璃或金属材料表面(可以是平面或凹面)刻画出一系列平行、等距的刻线,然后在整个表面镀上高反射的金属膜或介质膜,就构成一块反射试验射光栅。相邻刻线的间距d称为光栅常数,通常刻线密度为每毫米数百至数十万条,刻线方向与光谱仪狭缝平行。入射光经光栅衍射后,相邻刻线产生的光程差。光栅方程将某波长的衍射角和入射角通过光栅常数d起来,为入射光波长,m为衍射级次,取等整数。式中的“”号选取规则为:入射角和衍射角在光栅法线的同侧时取正号,在法线两侧时取负号。
光栅作为重要的分光器件,它的选择与性能影响整个系统性能。
光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。
在曲率半径为R的凹面反射光栅的主截面上(即通过光栅中心而垂直于光栅刻线的平面),存在一个直径为R的圆。当狭缝和光栅都在这个圆上时,则这个圆就是狭缝衍象焦点的轨迹。这个圆称为罗兰(Rowland)圆,这时凹面光栅同时起到准直与聚焦的作用。
光栅方程同样也适用于凹面光栅:d(sinα+sinβ)=ml (m=0,±1,±2……)
但式中光栅常数d并不是光栅刻线间的距离d’,而是d’在弦上的投影,即d=d’cosα。在凹面光栅表面上,刻线是不等距离的,而光栅圆弧所对应的弦上是等距离的。由于凹面光栅曲率半径比罗兰圆大一倍,所以必须保证凹面光栅的中点与罗兰圆相切,其他各点对称地偏离罗兰圆。
选择光栅主要考虑如下因素:
1、闪耀波长,闪耀波长为光栅*大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。如实验为可见光范围,可选择闪耀波长为500nm。
2、光栅刻线,光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择。
3、光栅效率,光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。 
天津市拓普仪器有限公司
地址:天津市津南区双港工业园丽港园6号楼3门6层
邮箱:tjtp@tjtp.com
传真:022-28113917
关注我们
欢迎您关注我们的微信公众号了解更多信息:
欢迎您关注我们的微信公众号
了解更多信息