高性能光譜儀主要由一個(gè)光學(xué)平臺(tái)和一個(gè)檢測系統(tǒng)組成。包括以下幾個(gè)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(tǒng)的物點(diǎn)。
2、準(zhǔn)直元件:使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?。該?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)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(hào)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(diǎn)對(duì)應(yīng)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(diǎn)的光強(qiáng)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。
高性能光譜儀的透射率或它的效率可用輔助單色儀裝置來測定。在可見和近紫外實(shí)現(xiàn)這些測量沒有任何困難。測量通過第一個(gè)單色儀的光通量,緊接著測量通過兩個(gè)單色儀的光通量,以這種方式來確定第二個(gè)單色儀的透射率。
絕對(duì)測量需要知道單色儀的絕對(duì)透射率:對(duì)于相對(duì)測量,以各種波長處的相對(duì)單位可以測量透射率。真空紫外線的這些測量有相當(dāng)大的實(shí)驗(yàn)困難,因此通常使用輔助單色儀。在各種入射角的情況下分別測量衍射光柵的效率。在許多實(shí)驗(yàn)步驟中已成功地避免了校準(zhǔn)上的困難。
高性能光譜儀應(yīng)用很廣,在農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計(jì)量、環(huán)境檢測、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監(jiān)控、薄膜厚度測量、LED測量、發(fā)射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。