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一臺典型的光譜儀主要由一個光學平臺和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分:
1.入射狹縫:在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。
2.準直元件:使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上,如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。
3.色散元件:通常采用光柵,使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。
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狹縫的像,其中每一像點對應于一特定波長。
5. 探測器陣列:放置于焦平面,用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。
光譜儀的原理
在吸收紫外和可見電磁輻射的過程中,分子受激躍遷至激發電子態,大多數分子將通過與其它分子的碰撞以熱的方式散發掉這部分能量,部分分子以光的形式放射出這部分能量,放射光的波長不同于所吸收輻射的波長。
后一種過程稱作光致發光。分子發光包括熒光、磷光、化學發光、生物發光和散射光譜等。基于化合物的熒光測量而建立起來的分析方法稱為分子熒光光譜法。
由光源發出的光通過切光器使其變成斷續之光,通過激發光單色器變成單色光,此光即為熒光物質的激發光。被測的熒光物質在激發光照射下所發出的熒光,經過單色器變成單色熒光后照射于光電倍增管上,由其所發生的光電流經過放大器放大輸至記錄儀。一個激發,一個發射,采用雙單色器系統,可分別測量激發光譜和熒光光譜。