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认识光栅光谱仪,从下文开始?

发布时间:2021-11-17      点击次数:80
   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。该仪器具有分辨率高、谱线范围宽、动态范围广、检出限低等特点,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首先是衍射光栅,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。
  光栅光谱仪的应用及装置构造
  该产品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。
  光栅作为重要的分光器件,它的选择与性能直接影响整个系统性能。为更好协助各位使用者选择,在此做一简要介绍。
  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。
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