一、光譜儀是干什么用的
光譜儀又稱分光儀(yi),廣泛為人知的為直(zhi)讀光譜儀(yi)。以(yi)光電(dian)倍(bei)增管(guan)等光探(tan)測器測量譜線不同波長位置強(qiang)(qiang)度的裝(zhuang)置。它(ta)由一個入射狹縫,一個色(se)散系(xi)統(tong),一個成(cheng)像系(xi)統(tong)和一個或多個出射狹縫組成(cheng)。以(yi)色(se)散元件將(jiang)輻射源的電(dian)磁(ci)輻射分離出所需(xu)要的波長或波長區(qu)域,并在(zai)選定(ding)的波長上(或掃(sao)描某一波段)進(jin)行強(qiang)(qiang)度測定(ding)。分為單色(se)儀(yi)和多色(se)儀(yi)兩種。
二、光譜儀的原理
根(gen)據(ju)光譜(pu)學理論,所有物(wu)質(zhi)的(de)原(yuan)子(zi)或分(fen)子(zi)受到激(ji)勵時既能發射一(yi)(yi)定波長的(de)電磁波,也能吸收這一(yi)(yi)波長的(de)電磁波。當一(yi)(yi)束(shu)白光通過棱鏡或光柵時,就被分(fen)散成一(yi)(yi)系列(lie)不同波長的(de)色(se)帶——光譜(pu),這就是色(se)散現(xian)象。
光(guang)譜(pu)儀(yi)器主要由光(guang)源(yuan)、單色器和(he)探測器組(zu)成。發(fa)射光(guang)譜(pu)儀(yi)器最常用的(de)光(guang)源(yuan)是使樣品激(ji)發(fa)出的(de)電(dian)火花(hua)、交直(zhi)流電(dian)弧、感應(ying)耦合等離子體和(he)激(ji)光(guang)等。吸收(shou)光(guang)譜(pu)儀(yi)器的(de)光(guang)源(yuan)主要采用各種紫外(wai)、可(ke)見或(huo)(huo)紅外(wai)光(guang)源(yuan)或(huo)(huo)能發(fa)射某一元(yuan)素所特有(you)譜(pu)線的(de)空(kong)心陰極燈(deng)(由矩形脈(mo)沖(chong)供電(dian))。已有(you)70余(yu)種元(yuan)素和(he)30多種復(fu)合元(yuan)素的(de)空(kong)心陰極燈(deng),可(ke)在(zai)很短時間內變換元(yuan)素燈(deng)或(huo)(huo)調(diao)節燈(deng)光(guang)的(de)強度(du)。
單(dan)色(se)器由分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)件和(he)(he)狹縫組成,它的作用是將(jiang)光(guang)(guang)(guang)波(bo)按(an)波(bo)長分(fen)(fen)散(san)開來,又(you)稱分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)器或(huo)單(dan)色(se)儀(yi)(yi),過(guo)去用棱(leng)鏡分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang),新型儀(yi)(yi)器已大(da)多改用光(guang)(guang)(guang)柵(zha),故光(guang)(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)器又(you)分(fen)(fen)為(wei)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)光(guang)(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)或(huo)棱(leng)鏡光(guang)(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)。棱(leng)鏡光(guang)(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)在(zai)紫外波(bo)段有(you)較大(da)的色(se)散(san)率,常用于(yu)堿金(jin)屬(shu)、稀土元(yuan)素(su)和(he)(he)礦(kuang)物(wu)分(fen)(fen)析。光(guang)(guang)(guang)柵(zha)按(an)制造工藝(yi)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)刻劃(hua)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)和(he)(he)全息光(guang)(guang)(guang)柵(zha),按(an)工作表面(mian)幾(ji)何形狀可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)平面(mian)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)和(he)(he)凹面(mian)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)等。為(wei)了提高儀(yi)(yi)器的分(fen)(fen)辨本領(ling)和(he)(he)信(xin)噪比,可(ke)(ke)以采用更密的光(guang)(guang)(guang)柵(zha)刻線(xian)或(huo)用幾(ji)塊光(guang)(guang)(guang)柵(zha)組合成單(dan)色(se)器。
探測(ce)器的作(zuo)用(yong)(yong)是探測(ce)、顯(xian)示或(huo)記錄各譜線的位置(zhi)和強度。在攝(she)譜儀(yi)中采用(yong)(yong)感光(guang)(guang)板記錄,然(ran)后再(zai)用(yong)(yong)光(guang)(guang)譜投(tou)影儀(yi)和測(ce)微光(guang)(guang)度計測(ce)量。光(guang)(guang)量計和分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度計都(dou)用(yong)(yong)光(guang)(guang)電器件(如(ru)光(guang)(guang)電倍增管)或(huo)熱電器件(如(ru)熱電偶等)作(zuo)檢測(ce)元件,經光(guang)(guang)電變換放大后用(yong)(yong)檢流計顯(xian)示或(huo)用(yong)(yong)計算機(ji)處理。
三、光譜儀的應用
光譜儀應(ying)用(yong)(yong)很(hen)廣,在(zai)農業、天(tian)文(wen)、汽車、生(sheng)物(wu)、化(hua)學、鍍膜、色(se)度(du)計(ji)量、環境檢(jian)測(ce)(ce)、薄(bo)膜工(gong)業、食品、印刷、造紙、拉曼光(guang)譜、半導(dao)體工(gong)業、成(cheng)(cheng)分檢(jian)測(ce)(ce)、顏色(se)混合及匹(pi)配、生(sheng)物(wu)醫(yi)學應(ying)用(yong)(yong)、熒光(guang)測(ce)(ce)量、寶石成(cheng)(cheng)分檢(jian)測(ce)(ce)、氧濃度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)、真空室(shi)鍍膜過程(cheng)監(jian)控、薄(bo)膜厚度(du)測(ce)(ce)量、LED測(ce)(ce)量、發射光(guang)譜測(ce)(ce)量、紫外(wai)/可見吸收光(guang)譜測(ce)(ce)量、顏色(se)測(ce)(ce)量等領域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。