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光譜儀的構(gòu)成和透射測定及其應(yīng)用
光譜儀的構(gòu)成和透射測定及其應(yīng)用
構(gòu)成
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。
2. 準(zhǔn)直元件: 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄狻T摐?zhǔn)直元件可以是一獨立的透鏡、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的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。
透射測定
光譜儀的透射率或它的效率可用輔助單色儀裝置來測定。在可見和近紫外實現(xiàn)這些測量沒有任何困難。測量通過**個單色儀的光通量,緊接著測量通過兩個單色儀的光通量,以這種方式來確定**個單色儀的透射率。
**測量需要知道單色儀的**透射率:對于相對測量,以各種波長處的相對單位可以測量透射率。真空紫外線的這些測量有相當(dāng)大的實驗困難,因此通常使用輔助單色儀。在各種入射角的情況下分別測量衍射光柵的效率。在許多實驗步驟中已成功地避免了校準(zhǔn)上的困難。
曾經(jīng)研究過光柵效率與波長、入射角、鍍層厚度、鍍層材料以及其它因素的關(guān)系。所有這些測量都指出,在許多情況下能量損失是非常顯著的,并且光柵的效率低于1%,光柵的不同部分可能有明顯不同的效率。
應(yīng)用
光譜儀應(yīng)用很廣,在農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計量、環(huán)境檢測、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監(jiān)控、薄膜厚度測量、LED測量、發(fā)射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
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