一、光譜儀是干什么用的
光譜儀又稱分光儀,廣泛(fan)為人知(zhi)的為直讀光譜儀。以(yi)光電(dian)倍增(zeng)管等(deng)光探測器(qi)測量譜線不(bu)同波(bo)長位置強度(du)(du)的裝置。它(ta)由(you)一個(ge)入射(she)(she)狹(xia)縫(feng),一個(ge)色散(san)系(xi)統,一個(ge)成像(xiang)系(xi)統和一個(ge)或多個(ge)出射(she)(she)狹(xia)縫(feng)組成。以(yi)色散(san)元(yuan)件(jian)將輻射(she)(she)源的電(dian)磁輻射(she)(she)分離出所(suo)需(xu)要(yao)的波(bo)長或波(bo)長區(qu)域,并在選定的波(bo)長上(或掃描(miao)某一波(bo)段)進行強度(du)(du)測定。分為單(dan)色儀和多色儀兩種(zhong)。
二、光譜儀的原理
根據光(guang)譜(pu)學(xue)理論,所有物(wu)質的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)或分(fen)子(zi)受到激勵時既能發射一(yi)定(ding)波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)電磁波(bo),也能吸收這一(yi)波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)電磁波(bo)。當(dang)一(yi)束(shu)白光(guang)通過(guo)棱鏡或光(guang)柵時,就被分(fen)散成一(yi)系列不(bu)同波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)色帶——光(guang)譜(pu),這就是色散現(xian)象(xiang)。
光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)器主要由光(guang)源(yuan)(yuan)、單色器和(he)探測器組成(cheng)。發射光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)器最常(chang)用的(de)光(guang)源(yuan)(yuan)是使樣(yang)品激(ji)(ji)發出的(de)電(dian)火花、交直(zhi)流電(dian)弧、感應耦合等(deng)離(li)子體和(he)激(ji)(ji)光(guang)等(deng)。吸收(shou)光(guang)譜(pu)儀(yi)(yi)器的(de)光(guang)源(yuan)(yuan)主要采用各種紫外、可見或(huo)紅外光(guang)源(yuan)(yuan)或(huo)能發射某一元素(su)(su)所特有譜(pu)線的(de)空(kong)心陰極(ji)(ji)燈(由矩(ju)形(xing)脈沖供電(dian))。已有70余(yu)種元素(su)(su)和(he)30多種復合元素(su)(su)的(de)空(kong)心陰極(ji)(ji)燈,可在很(hen)短時間內變換(huan)元素(su)(su)燈或(huo)調節(jie)燈光(guang)的(de)強度。
單(dan)色(se)器由(you)分光(guang)(guang)元件和(he)狹縫組成(cheng),它的作用(yong)是將光(guang)(guang)波按(an)波長分散(san)開來(lai),又稱分光(guang)(guang)器或單(dan)色(se)儀(yi),過(guo)去用(yong)棱(leng)(leng)鏡(jing)分光(guang)(guang),新型儀(yi)器已大多改(gai)用(yong)光(guang)(guang)柵,故光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器又分為光(guang)(guang)柵光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)或棱(leng)(leng)鏡(jing)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)。棱(leng)(leng)鏡(jing)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)在紫外波段有較大的色(se)散(san)率,常用(yong)于堿金屬、稀土(tu)元素和(he)礦物(wu)分析。光(guang)(guang)柵按(an)制造工藝可(ke)分為刻(ke)劃(hua)光(guang)(guang)柵和(he)全(quan)息光(guang)(guang)柵,按(an)工作表面(mian)幾何形狀可(ke)分為平面(mian)光(guang)(guang)柵和(he)凹(ao)面(mian)光(guang)(guang)柵等。為了提高儀(yi)器的分辨本領和(he)信噪比,可(ke)以采用(yong)更(geng)密的光(guang)(guang)柵刻(ke)線或用(yong)幾塊(kuai)光(guang)(guang)柵組合(he)成(cheng)單(dan)色(se)器。
探(tan)測器(qi)(qi)的作用(yong)(yong)(yong)(yong)是(shi)探(tan)測、顯(xian)示或(huo)(huo)記錄(lu)(lu)各譜線的位置和(he)強(qiang)度(du)(du)。在攝譜儀(yi)(yi)中采用(yong)(yong)(yong)(yong)感光(guang)(guang)(guang)(guang)板記錄(lu)(lu),然后再用(yong)(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜投影(ying)儀(yi)(yi)和(he)測微光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)(du)計(ji)(ji)測量。光(guang)(guang)(guang)(guang)量計(ji)(ji)和(he)分光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)(du)計(ji)(ji)都用(yong)(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)電器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(如光(guang)(guang)(guang)(guang)電倍增(zeng)管)或(huo)(huo)熱(re)電器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)(如熱(re)電偶等)作檢測元件(jian)(jian)(jian),經(jing)光(guang)(guang)(guang)(guang)電變換放大(da)后用(yong)(yong)(yong)(yong)檢流計(ji)(ji)顯(xian)示或(huo)(huo)用(yong)(yong)(yong)(yong)計(ji)(ji)算機處(chu)理。
三、光譜儀的應用
光譜儀應(ying)(ying)用(yong)很廣(guang),在農(nong)業(ye)、天文(wen)、汽車、生物(wu)、化學、鍍膜(mo)(mo)、色度計量、環境檢(jian)測(ce)、薄膜(mo)(mo)工(gong)業(ye)、食品、印(yin)刷、造紙、拉曼光(guang)譜、半導(dao)體工(gong)業(ye)、成(cheng)分檢(jian)測(ce)、顏色混合及匹(pi)配、生物(wu)醫(yi)學應(ying)(ying)用(yong)、熒光(guang)測(ce)量、寶石(shi)成(cheng)分檢(jian)測(ce)、氧濃度傳感器、真空室(shi)鍍膜(mo)(mo)過程監控、薄膜(mo)(mo)厚度測(ce)量、LED測(ce)量、發射光(guang)譜測(ce)量、紫外/可見吸(xi)收(shou)光(guang)譜測(ce)量、顏色測(ce)量等領域應(ying)(ying)用(yong)廣(guang)泛。