光柵光譜儀的簡(jiǎn)述及參數(shù)
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??虅澒鈻啪哂醒苌湫矢叩奶攸c(diǎn),全息光柵光譜范圍廣,雜散光低,且可作到高光譜分辨率。
光柵光譜儀的參數(shù)
色散
光柵光譜儀的色散決定其分開波長(zhǎng)的能力。光譜儀的倒線色散可計(jì)算得到:沿單色儀的焦平面改變距離χ引起波長(zhǎng)λ的變化,即:
δλ/δχ=dcosβ/mf
這里d、β、f分別是光柵刻槽的間距、衍射角和系統(tǒng)的有效焦距,m為衍射級(jí)次。由方程可見,倒線色散不是常數(shù),它隨波長(zhǎng)變化。在所用波長(zhǎng)范圍內(nèi),變化可能超過2倍。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),在本樣本中,用1200l/mm光柵色散的中間值(典型的為435.8nm)時(shí)的倒線色散。
帶寬
帶寬是忽略光學(xué)像差、衍射、掃描方法、探測(cè)器像素寬度、狹縫高度和照明均勻性等,在給定波長(zhǎng),從光譜儀輸出的波長(zhǎng)寬度。它是倒線色散和狹縫寬度的乘積。例如,單色儀狹縫為0.2mm,光柵倒線色散為2.7nm/mm,則帶寬為2.7×0.2=0.54nm。
波長(zhǎng)精度
波長(zhǎng)精度是光譜儀確定波長(zhǎng)的刻度等級(jí),單位為nm。通常,波長(zhǎng)精度隨波長(zhǎng)變化。
波長(zhǎng)重復(fù)性
波長(zhǎng)重復(fù)性是光譜儀返回原波長(zhǎng)的能力。這體現(xiàn)了波長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械和整個(gè)儀器的穩(wěn)定性。卓立漢光的光譜儀的波長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械穩(wěn)定性,其重復(fù)性超過了波長(zhǎng)精度。
波長(zhǎng)準(zhǔn)確度
波長(zhǎng)準(zhǔn)確度是光譜儀設(shè)定波長(zhǎng)與實(shí)際波長(zhǎng)的差值。每臺(tái)單色儀都要在很多波長(zhǎng)檢查波長(zhǎng)準(zhǔn)確度。
f/#
f/#定義為光譜儀焦距與準(zhǔn)直凹面反射鏡的直徑的比值。光通過效率與f/#的平方成反比,f/#愈小,光通過率愈高。