光譜儀將復(fù)色光分離成光譜的光學(xué)儀器。光譜儀有多種類型,除在可見光波段使用的光譜儀外,還有紅外光譜儀和紫外光譜儀。按色散元件的不同可分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀等。按探測方法分,有直接用眼觀察的分光鏡,用感光片記錄的攝譜儀,以及用光電或熱電元件探測光譜的分光光度計(jì)等。單色儀是通過狹縫只輸出單色譜線的光譜儀器,常與其他分析儀器配合使用。
光譜儀特點(diǎn):
1、光譜儀是光纖技術(shù)的引入,使待測物脫離了樣品池的限制,采樣方式變得更為靈活,利用光纖探頭把光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器,以適應(yīng)被測樣品的復(fù)雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內(nèi)部與外界環(huán)境隔絕,可增強(qiáng)對惡劣環(huán)境(潮濕氣候、強(qiáng)電場干擾、腐蝕性氣體)的抵抗能力,保證了光譜儀的長期可靠運(yùn)行,延長使用壽命;
2、光譜儀以電荷耦合器件陣列作為檢測器,對光譜的掃描不必移動(dòng)光柵,可進(jìn)行瞬態(tài)采集,響應(yīng)速度極快,并通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)輸出;
3、采用全息光柵作為分光器件,雜散光低,提高了測量精度;
4、應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),極大地提高了光譜儀的智能化處理能力。
光譜儀的透射測定:
1、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(shí)現(xiàn)這些測量沒有任何困難。測量通過個(gè)單色儀的光通量,緊接著測量通過兩個(gè)單色儀的光通量,以這種方式來確定第二個(gè)單色儀的透射率;
2、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(shí)驗(yàn)困難,因此通常使用輔助單色儀。在各種入射角的情況別測量衍射光柵的效率。在許多實(shí)驗(yàn)步驟中已成功地避免了校準(zhǔn)上的困難;
3、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。
根據(jù)色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀。光學(xué)多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現(xiàn)的采用光子探測器(CCD)和計(jì)算機(jī)控制的新型光譜分析儀器,它集信息采集,處理,存儲(chǔ)諸功能于一體。由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理,測量工作,使傳統(tǒng)的光譜技術(shù)發(fā)生了根本的改變,大大改善了工作條件,提高了工作效率;使用OMA分析光譜,測量準(zhǔn)確迅速,方便,且靈敏度高,響應(yīng)時(shí)間快,光譜分辨率高,測量結(jié)果可立即從顯示屏上讀出或由打印機(jī),繪圖儀輸出。它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測量,分析及研究工作中,特別適應(yīng)于對微弱信號,瞬變信號的檢測。