光柵光譜儀的應(yīng)用及裝置構(gòu)造

光柵光譜儀的應(yīng)用及裝置構(gòu)造

  光柵光譜儀，是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器。通過(guò)光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而測(cè)知物品中含有何種元素。光柵光譜儀被廣泛應(yīng)用于顏色測(cè)量、化學(xué)成份的濃度測(cè)量或輻射度學(xué)分析、膜厚測(cè)量、氣體成分分析等領(lǐng)域中。

光柵作為重要的分光器件，它的選擇與性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)性能。為更好協(xié)助各位使用者選擇，在此做一簡(jiǎn)要介紹。

光柵分為刻劃光柵、復(fù)制光柵、全息光柵等。刻劃光柵是用鉆石刻刀在涂薄金屬表面機(jī)械刻劃而成；復(fù)制光柵是用母光柵復(fù)制而成。典型刻劃光柵和復(fù)制光柵的刻槽是三角形。全息光柵是由激光干涉條紋光刻而成。全息光柵通常包括正弦刻槽。刻劃光柵具有衍射效率高的特點(diǎn)，全息光柵光譜范圍廣，雜散光低，且可作到高光譜分辨率。

在曲率半徑為R的凹面反射光柵的主截面上(即通過(guò)光柵中心而垂直于光柵刻線的平面)，存在一個(gè)直徑為R的圓。當(dāng)狹縫和光柵都在這個(gè)圓上時(shí)，則這個(gè)圓就是狹縫衍象焦點(diǎn)的軌跡。這個(gè)圓稱為羅蘭(Rowland)圓，這時(shí)凹面光柵同時(shí)起到準(zhǔn)直與聚焦的作用。

  光柵方程同樣也適用于凹面光柵：d(sinα+sinβ)=ml (m=0，±1，±2……)

  但式中光柵常數(shù)d并不是光柵刻線間的距離d’，而是d’在弦上的投影，即d=d’cosα。在凹面光柵表面上，刻線是不等距離的，而光柵圓弧所對(duì)應(yīng)的弦上是等距離的。由于凹面光柵曲率半徑比羅蘭圓大一倍，所以必須保證凹面光柵的中點(diǎn)與羅蘭圓相切，其他各點(diǎn)對(duì)稱地偏離羅蘭圓。