光柵光譜儀

光譜分析方法作為一種重要的分析方法，在科學研究，生產，質量控制等方面發(fā)揮著重要作用。

無論是通過吸收光譜，熒光光譜，拉曼光譜，如何獲得單波長輻射都是不可或缺的手段。

由于現(xiàn)代單色器具有寬光譜范圍（UV-IR），高光譜分辨率（高達0.001 nm），自動波長掃描和完整的計算機控制功能可輕松集成到其他高性能自動測試系統(tǒng)中。

使用計算機自動掃描多光柵單色器已成為光譜研究的首選。

當復合光進入單色器的入口狹縫時，它首先被光學準直器聚光成平行光，然后被衍射光柵分散成不同的波長（顏色）。

隨著每個波長以不同的角度離開光柵，出射狹縫被聚焦鏡重新成像。

通過計算機控制可以精確地改變出口波長。

根據(jù)Roland準則，分辨率光柵單色儀的分辨率R是分離兩條相鄰線的能力的度量：R =λ/Δλ光柵光譜儀中的實際定義是測量單個半峰的全寬度線（FWHM）。

實際上，分辨率取決于光柵的分辨率，系統(tǒng)的有效焦距，設定的狹縫寬度，系統(tǒng)的光學像差以及其他參數(shù)。

RαM·F / W M-光柵行數(shù)F-光譜儀焦距W-狹縫寬度。

色散光柵光譜儀的色散決定了它分離波長的能力。

可以通過改變沿著單色器的焦平面的距離χ來計算光譜儀的反色散，以引起波長λ的變化，即：Δλ/Δχ=dcosβ/ mF其中d，β和F是間距光柵槽和衍射角分別為。

而系統(tǒng)的有效焦距，m是衍射級。

從等式可以看出，反色散不是常數(shù)，它隨波長變化。

在所使用的波長范圍內，變化可能超過2倍。

根據(jù)國家標準，在該樣品中，使用1200 l / mm光柵色散（通常為435.8 nm）的倒數(shù)。

帶寬帶寬是在給定波長下從光譜儀輸出的波長寬度，忽略光學像差，衍射，掃描方法，探測器像素寬度，狹縫高度和照明均勻性。

它是反色散和狹縫寬度的乘積。

例如，單色器狹縫為0.2mm，光柵反向線色散為2.7nm / mm，帶寬為2.7×0.2 = 0.54nm。

波長準確度，重復性和準確度波長精度是光譜儀以nm為單位確定的波長范圍。

通常，波長精度隨波長而變化。

波長重復性是光譜儀恢復其原始波長的能力。

這體現(xiàn)了波長驅動機器和整個儀器的穩(wěn)定性。

卓立漢光的光譜儀具有優(yōu)異的波長驅動和機械穩(wěn)定性，其重復性超過波長精度。

波長準確度是光譜儀的設定波長與實際波長之間的差。

每個單色器檢查許多波長的波長準確度。

F /＃F /＃定義為光譜儀的焦距與準直凹面鏡的直徑之比。

光通過效率與F /＃的平方成反比。

F /＃越小，光通過率越高。

閃耀波長和閃耀波長是光柵的最大衍射效率點。

因此，在選擇光柵時，應選擇盡可能接近實驗所需波長的閃耀波長。

如果實驗在可見光范圍內，則可以選擇閃耀波長為500nm。

2，光柵刻線，光柵刻線與光譜分辨率直接相關，刻線多光譜分辨率高，刻線光譜覆蓋率較小，兩者應根據(jù)實驗靈活選擇。

3.光柵效率，即衍射到給定階數(shù)的單色光與入射單色光的比率。

光柵效率越高，信號損失越小。

為了提高效率，除了改進光柵制造工藝外，還使用特殊涂層來提高反射效率。

光柵方程反射式衍射光柵周期性地在基板上劃出許多細槽。

一系列平行凹槽的間距等于波長。

光柵表面涂有高反射率金屬膜。

由光柵溝槽表面反射的輻射相互作用產生衍射和干涉。

對于特定波長，在大多數(shù)方向上消失，僅在某個有限方向上消失，這些方向決定了衍射級。

光柵槽垂直于入射平面，輻射和光柵的法向入射角為α，衍射角為β，衍射級為m，d為溝槽間距，干涉的最大值為在下列條件下得到：Mλ= d（Sinα+sinβ）將φ定義為入射光線與衍射光線之間角度的一半，即φ=（α-β）/ 2; θ是相對于零級光譜位置的光柵角度，即θ=（α+β）/ 2為了獲得更方便的光柵方程：mλ=2dcosφsinθ從光柵方程可以看出，對于給定方向β對應于m階的幾個波長可以滿足光柵方程。

例如，600nm處的一級輻射和300nm處的二階輻射以及200nm處的三階輻射具有相同的衍射角，這就是為什么需要添加二次光譜濾光輪的原因。

衍射級m可以是正的或負的。

相同順序的多個波長以不同的β擴展。

包含多個波長的輻射方向是固定的，并且光柵旋轉以改變α，并且在α+β恒定的方向上獲得不同的波長。