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光栅是什么?选择光栅光谱仪需要考虑的因素

  • 发布日期:2018-10-17      浏览次数:1410
    •    光栅是什么?选择光栅光谱仪需要考虑的因素
        
        光栅作为重要的分光器件,它的选择与性能直接影响整个系统性能。
        
        光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。
        
        在曲率半径为R的凹面反射光栅的主截面上(即通过光栅中心而垂直于光栅刻线的平面),存在一个直径为R的圆。当狭缝和光栅都在这个圆上时,则这个圆就是狭缝衍象焦点的轨迹。这个圆称为罗兰(Rowland)圆,这时凹面光栅同时起到准直与聚焦的作用。
        
        选择光栅光谱仪主要考虑如下因素:
        
        1、闪耀波长,闪耀波长为光栅大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。如实验为可见光范围,可选择闪耀波长为500nm。
        
        2、光栅刻线,光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择。
        
        3、光栅效率,光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。
        
        光栅光谱仪的工作原理首先是衍射光栅,它是在一块平整的玻璃或金属材料表面(可以是平面或凹面)刻画出一系列平行、等距的刻线,然后在整个表面镀上高反射的金属膜或介质膜,就构成一块反射试验射光栅。相邻刻线的间距d称为光栅常数,通常刻线密度为每毫米数百至数十万条,刻线方向与光谱仪狭缝平行。入射光经光栅衍射后,相邻刻线产生的光程差。光栅方程将某波长的衍射角和入射角通过光栅常数d起来,为入射光波长,m为衍射级次,取等整数。式中的“”号选取规则为:入射角和衍射角在光栅法线的同侧时取正号,在法线两侧时取负号。
        
        光栅光谱仪是光谱检测中zui常用的装置。光栅光谱仪是指利用折射或衍射产生色散的一类光谱检测装置。
        
        光栅光谱仪被广泛应用于颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域中。
        
        

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