棱镜单色仪与光栅单色仪研究+文献综述(2)
4.4.3 数据结论 30
5 光谱仪 30
5.1 光谱仪的结构原理 30
5.1.1 帕邢-龙格（ Paschen-Range）装置的光谱仪 31
5.1.2 Ebert 或Czerny-Turnet（C-T）装置的光谱仪 32
5.1.3 其他安装方式的光谱仪 33
5.2 中阶梯光栅与面阵CCD的光谱仪 34
5.2.1 光谱仪中的CDD类型 34
5.2.2 中阶梯光栅简介 35
5.2.3 中阶梯光栅在光谱仪中的应用 36
5.3 傅里叶光谱仪的原理与结构 37
5.3.1 傅里叶光谱仪的光学原理 37
5.3.2 光谱仪的计算原理 38
5.3.4 傅里叶变换光谱仪的优点 40
结论 43
致谢 44
参考文献45
1 绪论
光谱分析方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、质控等方面都发挥着极大的作用。无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV-IR），高光谱分辨率（0.001nm），自动波长扫描，完整电脑控制功能，极易和其它周边设备配合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描光谱仪已成为光谱研究的首选。
单色仪是一种常用分光仪器，能输出一系列独立的、光谱区间足够狭窄的单色光，且输出波长连续可调，适用于单色光的产生、光谱分析和光谱特征性测量等方面。单色仪具有波长范围宽、分辨本领高、波长精度高、扫描速度调节范围大等特点，自动化程度高（能自动扫描光谱，自动换滤光片），可以用来测量各种辐射源的光谱分布、探测器的光谱灵敏度、发光材料及光学薄膜的光学特性等等。目前单色仪有棱镜单色仪和光栅单色仪两种以及傅里叶变换单色仪。平面光栅单色仪是用光栅衍射的方法获得单色光的仪器，它可把紫外，可见及红外三个光谱区的复合光分解为单色光。可进行光谱分析、测定接收元件的灵敏特性、滤光片吸收特性、光源的能谱分析和光栅的集光效率等[1]。
1.1 光栅单色仪
光的衍射现象是指光遇到障碍物时偏离直线传播方向的现象。单色仪是根据光的衍射原理制作而成的分光仪器。光栅是指任何能起周期性地分割波阵面作用的衍射屏。作为色散元件的衍射光栅最早是由夫琅和费用细金属丝制成的，夫琅和费用它测出了太阳光谱中的暗线波长。后来他又用金刚石刻划贴金箔的玻璃板，得到了性能更好的光栅[1]。
光栅单色仪是用（几块）光栅衍射的方法获得单色光的仪器，它可以把紫外、可见红外三个光谱区的复合光分为单色光。光栅单色仪是扫描式发射光谱仪器的关键光学部件。光栅单色仪利用闪耀光栅作为分光元件，将入射的复色光分解为分布于全波段的可供任意选择的光谱宽度很窄的单色光。 其突出的优点是波段的范围宽广，在全波段色散均匀，单色光的波长可以达到非常准确的程度。
光栅单色仪的用途主要有两方面：一是从复色光源中提取单色光，二是测量复色光源的光谱。单色仪的研究目的包括物质的辐射特性，光与物质的相互作用，物质的结构(原子、分子能级结构) ，遥远星体的温度、质量、运动速度和方向。它的应用范围非常广，可以用于采矿、冶金、石油、机器制造、纺织、农业、食品、生物、医学、天体与空间物理(卫星观测)等等[2]。
在使用的时候，可以将两台仪器串联使用。这样可使总色散，分辨能力等性能指标提高一倍。可以大大克服杂散光的影响。
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