一、光谱仪是干什么用的
光谱仪又称分光仪,广泛为人知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。它由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。
二、光谱仪的种类有哪些
光谱仪的种类很多,分类方法也很多,根据光谱仪所采用的分解光谱的原理,可以将其分成两大类:经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪是建立在空间色散(分光)原理上的仪器;新型光谱仪是建立在调制原理上的仪器,故又称为调制光谱仪。
上海花千坊经典光谱仪依据其色散原理可将仪器分为:棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪、干涉光谱仪。
根据光谱仪器所能正常工作的光谱范围,光谱仪可分为:真空紫外(远紫外)光谱仪(6~200nm)、紫外光谱仪(185~400nm)、可见光光谱仪(380~780nm)、近红外光谱仪(780nm~2.5μm)、红外光谱仪(2.5~50μm)、远红外光谱仪(50μm~1mm)。
按探测方法分,有直接用眼观察的分光镜,用感光片记录的摄谱仪,以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器,常与其他分析仪器配合使用。
三、光谱仪的结构及功能
一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分:
1、入射狭缝:在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。
2、准直元件:使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上,如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。
上海花千坊3、色散元件:通常采用光栅,使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。
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狭缝的像,其中每一像点对应于一特定波长。
5、探测器阵列:放置于焦平面,用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。
四、光谱仪的原理
根据光谱学理论,所有物质的原子或分子受到激励时既能发射一定波长的电磁波,也能吸收这一波长的电磁波。当一束白光通过棱镜或光栅时,就被分散成一系列不同波长的色带——光谱,这就是色散现象。
上海花千坊光谱仪器主要由光源、单色器和探测器组成。发射光谱仪器最常用的光源是使样品激发出的电火花、交直流电弧、感应耦合等离子体和激光等。吸收光谱仪器的光源主要采用各种紫外、可见或红外光源或能发射某一元素所特有谱线的空心阴极灯(由矩形脉冲供电)。已有70余种元素和30多种复合元素的空心阴极灯,可在很短时间内变换元素灯或调节灯光的强度。
上海花千坊单色器由分光元件和狭缝组成,它的作用是将光波按波长分散开来,又称分光器或单色仪,过去用棱镜分光,新型仪器已大多改用光栅,故光谱仪器又分为光栅光谱仪或棱镜光谱仪。棱镜光谱仪在紫外波段有较大的色散率,常用于碱金属、稀土元素和矿物分析。光栅按制造工艺可分为刻划光栅和全息光栅,按工作表面几何形状可分为平面光栅和凹面光栅等。为了提高仪器的分辨本领和信噪比,可以采用更密的光栅刻线或用几块光栅组合成单色器。
探测器的作用是探测、显示或记录各谱线的位置和强度。在摄谱仪中采用感光板记录,然后再用光谱投影仪和测微光度计测量。光量计和分光光度计都用光电器件(如光电倍增管)或热电器件(如热电偶等)作检测元件,经光电变换放大后用检流计显示或用计算机处理。
五、光谱仪的应用
光谱仪应用很广,在农业、天文、汽车、生物、化学、镀膜、色度计量、环境检测、薄膜工业、食品、印刷、造纸、拉曼光谱、半导体工业、成分检测、颜色混合及匹配、生物医学应用、荧光测量、宝石成分检测、氧浓度传感器、真空室镀膜过程监控、薄膜厚度测量、LED测量、发射光谱测量、紫外/可见吸收光谱测量、颜色测量等领域应用广泛。