光谱仪的工作原理是什么?
2021.11.03
在过去的20年里,微型光纤光谱仪已经从一种新颖的光谱仪发展成为许多现代光谱仪的光谱仪。人们正在意识到其小巧的尺寸和与大量采样附件的兼容性提供了的实用性和灵活性。
光谱仪的基本功能是接收光线,将其分解为光谱成分,将信号数字化为波长的函数,然后读出并通过计算机显示。这一过程的步是通过一个称为入口狭缝的窄孔径将光通过光纤电缆导入光谱仪。当光线进入分光计时,狭缝使其渐晕。在大多数光谱仪中,发散光通过凹面镜进行准直,并直接照射到光栅上。然后,光栅以略微不同的角度分散光的光谱成分,然后由第二个凹面镜聚焦并成像到检测器上。或者,可以使用凹面全息光栅同时执行这三个功能。这种替代方案有各种优点和缺点,稍后将更详细地讨论。
一旦光线被成像到探测器上,光子就被转换成电子,这些电子被数字化并通过USB(或串行端口)读出到计算机。然后,软件根据检测器中的像素数和衍射光栅的线性色散对信号进行插值,以创建校准,使数据能够绘制为给定光谱范围内波长的函数。这些数据可以用于无数光谱应用,其中一些将在后面讨论。
在下面的章节中,我们将解释分光计的内部工作原理,以及所有组件如何协同工作以达到预期的结果,这样无论您的应用程序是什么,您都将知道要寻找什么。我们将首先单独讨论每个组件,以便您充分了解它们在光谱仪工作中的功能,然后我们将讨论这些组件可能的各种配置,以及为什么每个组件具有不同的功能。我们甚至会涉及一些用于使您的应用程序尽可能成功的附件。