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交叉式光路光谱仪
【 2024-08-08 02:30 】【 浏览 337 】

交叉式光路光谱仪,即交叉式切尼-特纳(Czerny-Turner,简称C-T)光路光谱仪

交叉式光路光谱仪的工作原理

将光源发出的复色光按照不同的波长分离出来,配合各种光电探测器件对谱线强度进行测量,获得光谱功率(辐射)分布,再计算出色品坐标、色温等相关参数。

交叉式光路光谱仪的构成

光源:提供需要测量的光信号。

入射狭缝:光线通过狭缝进入光谱仪,限制了光束的宽度,有助于提高测量的分辨率。

柱面镜(入射镜):将来自光源的光线聚焦到一个点上,聚焦后的光束照射到光栅上。

光栅:光线经过光栅时发生衍射,不同波长的光以不同的角度被折射。光栅的线密度影响光谱仪的分辨率和可测量的波长范围。

狭缝:位于光栅之后,只允许特定角度的光线通过,进一步过滤掉其他角度的散射光线,影响光谱仪的分辨率和灵敏度。

柱面镜(出射镜):将经过光栅衍射的光线重新聚焦,投射到检测器上。

检测器:接收并测量聚焦后的光谱信息,将光信号转换为电信号,从而得到光的频谱分布。

关键部件的参数对测量系统有显著影响

光栅参数:包括光栅片的线密度和工作角度,影响分辨率和工作波长范围。

狭缝参数:影响分辨率和灵敏度,较窄的狭缝提高分辨率但降低灵敏度。

柱面镜参数:影响光线的聚焦效果和传输效率,曲率半径和折射率是关键。

滤光片参数:透过率和波长范围决定了光谱仪的选择性和测量对象。

交叉式光路光谱仪的应用领域:

微型光谱仪:由于交叉式光路的紧凑性,它非常适合用于微型光谱仪的设计,这些光谱仪可以集成到便携式设备中,用于现场快速光谱分析。

高灵敏度测量:交叉C-T型光路因其结构特点,可以提供较高的灵敏度,适用于需要高灵敏度检测的应用场景。

光学性能优化:交叉式C-T光路在光学性能上,如球差、像散、慧差等方面,具有一定的优化优势,适用于对光学性能有特定要求的测量。

杂散光控制:在需要控制杂散光的应用中,可以通过设计优化来提高光谱仪的性能,交叉式C-T光路在杂散光控制方面具有一定的优势。

科研和教育:交叉式光路光谱仪也常用于科研和教育领域,用于光谱分析教学和实验研究。

工业过程监控:在工业生产过程中,交叉式光路光谱仪可用于实时监测材料的成分和质量。

环境监测:环境领域中,交叉式光路光谱仪可用于分析大气污染物、水质等,以评估环境状况。

材料分析:在材料科学中,交叉式光路光谱仪可用于分析材料的化学成分和结构特性。

生物医学研究:在生物医学领域,交叉式光路光谱仪可用于研究生物分子的光谱特性,以及在临床诊断中的应用。