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光栅光谱仪的工作原理决定其优越的性能

发布时间:2021-05-25      点击次数:354
   什么是光栅光谱仪?根据光与物质相互作用引起物质原子、分子内部量子化能级之间的跃迁产生的发射、吸收、散射波长或强度变化,检测并处理这类变化的仪器被称为光谱仪。因此,光谱仪的基本功能,就是将复色光在空间上按照不同的波长分离/延展开来,配合各种光电仪器附件得到波长成分及各波长成分的强度等原始信息以供后续处理分析使用。
  光谱分析方法作为一种重要的分析手段,在科研、生产、质控等方面,都发挥着极大的作用。而无论是穿透吸收光谱,还是荧光光谱,拉曼光谱等,如何获得单波长辐射(单色光)是不可缺少的手段。
  光栅光谱仪的工作原理决定其优越的性能:
  光栅光谱仪的发展经历了漫长的时间,最初牛顿发现一束白光透过棱镜可以被分成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色组成的光带,这是人们认识到光谱的存在。后来,人们发现光栅也可以把光分开,而且它对光的解析能力比棱镜强大许多,发展到今天,几乎所有的光谱仪均是基于光栅的光谱仪。光栅易损、体积大、加工复杂、成本高,而且要达到好的分光效果所需的光程也较长,这些因素都使得基于光栅的光谱仪体积巨大,成本昂贵。另外,光栅的许多重要的性能之间存在相互矛盾的关系,如体积、光谱分辨率、光谱范围等,提高一个方面通常会意味着牺牲另外一方面。
  与光栅不同,量子点本身对光具有吸收性能,不同大小的量子点可以吸收不同波长的光,在光谱仪中用量子点来代替光栅,可以实现多波长测量同时进行;将不同种类的量子点集中在一张薄膜上做成的光谱仪,可以实现对多组份同时进行测量,提高光利用率。由于在很宽的光谱范围内可以得到多种量子点,所以量子点光谱仪的分辨率和光谱范围理论上可以同时提高,不会相互矛盾。
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