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光谱仪基础知识百科

2021-04-30作者:浏览次数:331

什么是光谱仪:

光谱仪器在工业生产行业的应用是非常广泛的,这是一种常用的分析仪器,是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分。

摘自百度百科】光谱仪又称分光仪,广泛为人知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。它由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。

光谱仪器的原理:

当金属被能量激发时,根据量子力学理论,原子的壳层电子会被激发到较高能级的外层轨道上,处于不稳定状态。在一定条件下,它从高能级跃迁到低能级就会发出光子,发出特征谱线。各种元素都有不同的特征谱线,这些谱线经过光学系统进行分光,色散成按波长排序的一系列连续光谱,再经过光电转换元件把光信号直接转换为电信号。最后计算机测量系统就可以通过计算某元素特征谱线的强度来确定元素的百分含量。

正是因分析速度快,分析结果可靠等优点,直读光谱仪在工业生产中有非常广泛的应用,适用于钢铁、冶金、铸造、机械加工等行业的来料检验、质量控制及出厂检验等,是冶金炉前快速定量分析、金属材料质量监控的好助手。

光谱仪的构成:

一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分:
1. 入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。
2. 准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上,如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。
3. 色散元件: 通常采用光栅,使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。
4. 聚焦元件: 聚焦色散后的光束,使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像,其中每一像点对应于一特定波长。
5. 探测器阵列:放置于焦平面,用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。

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