光譜學是測量紫外、可見、近紅外和紅外波段光強度的一種技術。光譜測量被廣泛應用於(yu) 多種領域,如顏色測量、化學成份的濃度檢測或電磁輻射分析等。欲了解更詳細的應用信息以及相關(guan) 的實驗裝置,請參閱本產(chan) 品目錄的最後一章——應用。
器一般都包括入射狹縫、準直鏡、色散元件(光柵或棱鏡)、聚焦光學係統和探測器。而在單色儀(yi) 中通常還包括出射狹縫,讓整個(ge) 光譜中一個(ge) 很窄的部分照射到單象元探測器上。單色儀(yi) 中的入射和出射狹縫往往位置固定而寬度可調,可以通過旋轉光柵來對整個(ge) 光譜進行掃描。
在九十年代,微電子領域中的多象元光學探測器迅猛發展,如 CCD 陣列、光電二極管( PD )陣列等,使生產(chan) 低成本掃描儀(yi) 和 CCD 相機成為(wei) 可能。荷蘭(lan) Avantes 公司的光譜儀(yi) 使用了同樣的 CCD 和光電二極管陣列( PDA )探測器,可以對整個(ge) 光譜進行快速掃描而不必移動光柵。
由於(yu) 光通信技術對光纖的需求大大增長,從(cong) 而開發了低損耗的石英光纖。該光纖同樣可以用於(yu) 測量光纖,把被測樣品產(chan) 生的信號光傳(chuan) 導到光譜儀(yi) 的光學平台中。由於(yu) 光纖的耦合非常容易,所以可以很方便地搭建起由光源、采樣附件和光纖光譜儀(yi) 組成的模塊化測量係統。
的優(you) 點在於(yu) 係統的模塊化和靈活性。荷蘭(lan) Avantes 公司的微小型的測量速度非常快,使得它可以用於(yu) 在線分析。而且由於(yu) 它選用低成本的通用探測器,所以光譜儀(yi) 的成本也大大降低,從(cong) 而大大擴展了它的應用領域。
· 光學平台設計
Avantes 公司的 AvaSpec 係列光譜儀(yi) 采用對稱式 Czerny-Turner 光學平台設計 , 焦距有 45mm , 50mm 和 75mm 三種 ( 如圖 1 所示 ) 。
圖1 AvaSpec光學平台設計圖
信號光由一個(ge) 標準的 SMA905 光纖接口進入光學平台,先經一個(ge) 球麵鏡準直,然後由一塊平麵光柵把該準直光色散,經由第二塊球麵鏡聚焦,最後光譜的象就被投射到一塊一維線性探測器陣列上。
光學平台內(nei) 包括很多元件,使得用戶可以根據自己的應用選擇最合適的配置。這些元件的選擇對光譜儀(yi) 的參數影響非常大,如衍射光柵、入射狹縫、消二級衍射效應濾光片和探測器鍍膜等。關(guan) 於(yu) 光譜儀(yi) 的靈敏度、分辨率、帶寬以及雜散光等將在後麵的章節中為(wei) 您介紹。
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