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朱振刚 日记

色谱仪,光谱仪,红外线分析器制造

 
 
 

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如何选择光栅  

2012-03-31 20:04:58|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 衍射光栅可以按照波长把入射光分解为单色光(即色散)。光谱仪中使用的平面反射光栅,按照制作的工艺可以分为两类:全息(holographic)光栅和刻划(ruled)光栅。

  刻划光栅是通过刻划机的金刚石刀在基底上刻划而成的。全息光栅是通过激光产生干涉图像,然后通过光刻的方法制成的。

    光纤光谱仪中的光栅必不可少,且一旦安装以后就不可更换。用户需要执行光栅的类型以及波长范围。如果一块光栅不足以覆盖用户所需的波长范围,可以联合使用多个通道(不同通道使用不同的光栅)拓展波长范围。 联合使用多个通道光谱仪也可以提高波长分辨率。  

    每种型号的光谱仪都有一个光栅选择表。 

    下表是 光谱仪的光栅选择和波长范围表。一块光栅可以覆盖的波长范围取决于光栅的种类与起始波长(starting wavelength)。衍射光栅的特性是对波长较长的光的色散效果比较大,因此,波长范围会随着起始波长的增大而减小。
grating.png 
 光栅在不同波长处的衍射效率会有变化,在选择光栅时,一般来说,应当综合选择光源、探测器与光栅的种类,使最关心的波长范围内的信号最强。下面是几种可选的光栅的效率曲线。横坐标是波长,纵坐标是光栅在这个波长的衍射效率。 

eff2030020lines-mm.jpg 

eff2060020lines-mm.jpg 

eff20120020lines-mm.jpg 

eff20180020lines-mm.jpg 

eff20240020lines-mm.jpg 

eff20360020lines-mm.jpg 

光栅在不同波长处的色散效果也会不一样。波长越长,色散的效果越好,相同的波长间隔的光束在探测器平面上的焦点就越近(距离差越小);反过来说,波长越长,探测器平面上的同样的距离差所对应的波长的间隔就会越小。下面是几种可选的光栅的色散曲线。横坐标是波长,纵坐标是像素色散,因为这些图是对应于像素宽度为14um的探测器而言的,所以,在这些图中,纵坐标是这些光栅在不同波长处,14um的长度间隔所对应的波长差。

disp20300.jpg

disp20600.jpg

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disp202400_2.jpg
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