光谱仪的工作原理是什么

光谱仪的工作原理

元素的原子在激发光源的作用下发射谱线，谱线经光栅分光后形成光谱，每种元素都有自己的特征谱线，谱线的强度可以代表试样中元素的含量，高利通光谱仪用光电检测器将谱线的辐射能转换成电能。检测输出的信号，经加工处理，在读出装置上显示出来。然后根据相应的标准物质制作的分析曲线，得出分析试样中待测元素的含量。

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线

光谱分析仪是一种分析如半导体激光器和光纤激光器等光子器件的波长成分，以评价其波长特性的测量仪器。横河最新发布的AQ6377光谱分析仪采用色散分光技术来测量19–55μm波长范围对于此类仪器，支持5μm波段的测量是业界首创。

色散型光谱仪主要由光源、分光系统、检测器三部分组成。

1、光源产生的光分为两路：一路通过样品，一路通过参比溶液。

2、切光器控制使参比光束和样品光束交替进入单色器。

3、检测器在样品吸收后破坏两束光的平衡下产生信号，该信号被放大后被记录。

傅里叶变换红外光谱仪

主要由红外光源、分束器、干涉仪、样品池、探测器、计算机数据处理系统、记录系统等组成，是干涉型红外光谱仪的典型代表，不同于色散型红外仪的工作原理，它没有单色器和狭缝，利用迈克尔逊干涉仪获得入射光的干涉图，然后通过傅里叶数学变换，把时间域函数干涉图变换为频率域函数图（普通的红外光谱图）。

1、光源：傅里叶变换红外光谱仪为测定不同范围的光谱而设置有多个光源。通常用的是钨丝灯或碘钨 灯（近红外）、硅碳棒（中红外）、高压汞灯及氧化钍灯（远红外）。

2、分束器：分束器是迈克尔逊干涉仪的关键元件。其作用是将入射光束分成反射和透射两部分，然后 再使之复合，如果可动镜使两束光造成一定的光程差，则复合光束即可造成相长或相消干涉。

对分束器的要求是：应在波数v处使入射光束透射和反射各半，此时被调制的光束振幅最大。根据使用波段范围不同，在不同介质材料上加相应的表面涂层，即构成分束器。

3、探测器：傅里叶变换红外光谱仪所用的探测器与色散型红外分光光度计所用的探测器无本质的区 别。常用的探测器有硫酸三甘钛（TGS）、铌酸钡锶、碲镉汞、锑化铟等。

4、数据处理系统：傅里叶变换红外光谱仪数据处理系统的核心是计算机，功能是控制仪器的操作，收集 数据和处理数据。

光谱仪是一种利用金属折射光进行检测的设备，因为地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征，光谱因此更被称之为为辨别物质的“指纹”，通过检测金属的光谱就可以来获取物质的成分信息及元素含量。因其光谱仪的作用及应用范围范围非常广泛，在汽车，膜工业，拉曼光谱，半导体工业，成分检测等领域多有涉及。

因此其光谱仪内部用于检测光的核心部件传感器及光栅就显得格外重要，光栅重要对折射回来的光谱进行分光处理，而采购器则负责对光的感应及信息处理，因此这两个核心硬件的质量直接决定着光谱仪检测是否精准。而要想完全发挥光谱仪的作用，除了内部核心硬件高质量之外，还需要注意以下问题。首先，因为光谱仪是采用电火花检测，在激发的一瞬间会产生大量高温，为能够连续检测就需要准备降温设备（如空调），并且还需要准备高纯度的氩气用于辅助光谱仪进行相关检测。其次在选择室内时应选择干燥区域，避免内部接触到水分，并且尽可能不要放置在强光处被暴晒。这样在检测时注意这些，让光谱仪的作用发挥极限。

光谱仪通道数是指光谱仪能够同时测量的光谱通道数量。通道数越多，光谱仪能够测量的光谱范围就越广，分辨率也越高。在实际应用中，光谱仪通道数的多少会影响到光谱测量的精度和速度。通道数越多，光谱测量的精度越高，但同时也会增加测量时间。因此，在选择光谱仪时需要根据具体应用需求来确定通道数。

LED光谱仪用于检测LED光源的CCT(相关色温)、CRI(显色指数)、LUX(照度)、λP(主峰波长)，能够显示相对功率光谱分布图、CIE 1931 x,y 色品坐标图、CIE1976 u',v'坐标图。

第一、工作性能稳定专业的光谱仪采用了高集成化的采集与控制系统，自动化程度高，故障率也很低，其工作性能也是极为稳定。除此之外，性能稳定的光谱仪还采用进口的光电倍增管以保证其具有信噪比高、暗电流小和使用寿命长等优势特点。第二、分析速度很快分析速度快是光谱仪的一大优势特点，这是因为该仪器在测控系统中采用单板机测量与控制，可以与上位计算机进行数据交换，提高了其运行速度。另外，光谱仪的在分析扫描的过程中，不仅能够实现同时对所有元素进行扫描，同时能快速分析出每个元素相对于基体元素的偏差。第三、检测结果精确一流的光谱仪不仅保证了较快的分析速度，同时也保证了高精准的检测结果。这一方面是因为其仪器采用了高稳定的激发光源，以确保最佳的分析效果；一方面是因为其仪器本身还具有分辨率高、重复性好和灵敏度高等众多优势的体现，以保证最精准的分析结果。第四、使用方便，维护简单一般来说，光谱仪的各项系统是独立供电，组成单元的，因而其使用起来方便，维护起来也简单。而且通过专业配套的计算机软件即可在计算机上对其进行操作，非常好用。另外，还可以实现网络远程的数据传输。

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