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PDA光電直讀光譜儀選擇光柵的考慮因素
更新時(shí)間：2016-09-26 點(diǎn)擊次數(shù)：1669次
PDA光電直讀光譜儀是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，利用光譜儀可測(cè)量物體表面反射的光線。PDA光電直讀光譜儀的狹縫S與棱鏡的主截面垂直，放置在透鏡L的物方焦面內(nèi)，感光片放置在透鏡L的像方焦面內(nèi)。用光源照明狹縫S， S的像成在感光片上成為光譜線，由于棱鏡的色散作用，不同波長(zhǎng)的譜線彼此分開(kāi)，就得入射光的光譜。棱鏡攝譜儀能觀察的光譜范圍決定于棱鏡等光學(xué)元件對(duì)光譜的吸收。普通光學(xué)玻璃只適用于可見(jiàn)光波段，用石英可擴(kuò)展到紫外區(qū)，在紅外區(qū)一般使用氯化鈉、溴化鉀和氟化鈣等晶體。目前普遍使用的反射式光柵光譜儀的光譜范圍取決于光柵條紋的設(shè)計(jì)，可以具有較寬的光譜范圍。
PDA光電直讀光譜儀的光柵也稱衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散(分解為光譜)的光學(xué)元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數(shù)量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過(guò)光柵每個(gè)縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細(xì)的圖樣，這些銳細(xì)而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長(zhǎng)而異，當(dāng)復(fù)色光通過(guò)光柵后，不同波長(zhǎng)的譜線在不同的位置出現(xiàn)而形成光譜。光通過(guò)光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結(jié)果。
衍射光柵由下列兩種方法制成：一種是用帶鉆石刀頭的刻劃?rùn)C(jī)刻出溝槽的經(jīng)典方法，另一種是用兩束激光形成干涉條紋的全息方法。經(jīng)典刻劃方法制成的光柵可以是平面的或者是凹面的每道溝槽互相平行。全息光柵的溝槽可以是均勻平行的或者為優(yōu)化性能而特別設(shè)計(jì)的不均勻分布。全息光柵可在平面、球面、超環(huán)面以及很多其他類型表面生成。目前主流光譜儀都是用的機(jī)刻全息光柵。
PDA光電直讀光譜儀選擇光柵的考慮因素：
1、 光柵刻線：光柵刻線多少直接關(guān)系到光譜分辨率，刻線多光譜分辨率高，刻線少光譜覆蓋范圍寬，兩者要根據(jù)實(shí)驗(yàn)靈活選擇。
2、 閃耀波長(zhǎng)：閃耀波長(zhǎng)為光柵zui大衍射效率點(diǎn)，因此選擇光柵應(yīng)盡量選擇閃耀波長(zhǎng)在實(shí)驗(yàn)需要波長(zhǎng)附近。比如，實(shí)驗(yàn)為可見(jiàn)光范圍，可選擇閃耀波長(zhǎng)為500nm。
3、 光柵效率：光柵效率是衍射到給定級(jí)次的單色光與入射光的比值。光柵效率越高，信號(hào)損失越小。為提高此效率，除提高光柵制作工藝外，還采用特殊鍍膜，提高反射效率。這也是為什么很多光柵臟了不能擦洗的原因。
光柵是光譜儀zui核心的部件了，選擇適合的光柵不僅能保證儀器的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度，也是考量廠家生產(chǎn)工藝水平的重要參數(shù)。
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