【木木西里—每日仪器】NO.D-04-005 光栅光谱仪

光栅光谱仪，是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。

光栅作为重要的分光器件，它的选择与性能直接影响整个系统性能。光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成；复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点，全息光栅光谱范围广，杂散光低，且可作到高光谱分辨率。

光栅光谱仪被广泛应用于颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域中。在近代物理实验中，利用光栅光谱仪可以进行钠原子光谱、氢氘光谱等实验，所得原子光谱，经过数据处理可求得各线系的系限波数、量子亏损及各谱线的光谱项。

用光栅光谱仪测量一些物质的透射、反射光谱。光栅光谱仪与计算机相连后，其信号采集采用光电转换，电子放大器可对微弱信号进行放大加强。所以在近代物理实验中还可以利用光栅光谱仪测量一些物质的透射、反射光谱。

新型可调谐掺钛宝石激光器的输出谱宽的实时测量。光栅光谱仪实测的闪光灯泵浦可调谐掺钛宝石激光器的输出光谱，通常的钛宝石激光的调谐输出是通过棱镜来实现的，它的缺点是每实现一种波长调谐都要重新调整激光腔，速度很慢。在激光腔内加一铌酸锂晶体光电开关，通过改变铌酸锂晶体上的电压使不同波长的光在激光腔内发生振荡，从而实现钛宝石调谐，这是一种新型的实现钛宝石调谐的实验方法。改变铌酸锂晶体电压，用光栅光谱仪实测的钛宝石激光器的输出光谱钱。每改变一次电压就能很快地、准确地得知输出光波长和输出光的带宽。这是一般的单色仪无法实现的。

不同液体吸收光谱的测量。利用光栅光谱仪测试不同的水体可以得出不同水体的吸收光谱，可以测试水体中的水质。

光栅光谱仪是以平面衍射光栅作为色散元件的光谱仪器。它的光学系统采用Ebert-Fastie装置（垂直对称式装置）。由光源发射的光，经过消色差的三透镜照明系统均匀照明狭缝，再经反射镜折向球面反射镜下方的准光镜下方的准光镜上，经!反射后以平行光束射到光栅上，经光栅衍射后，不同方向的单色光束射到球面反射镜的中央窗口暗箱物镜处，最后按波长排列聚焦于感光板上。旋转光栅台;，改变光栅的入射角，便可改变拍摄谱线的波长范围和光谱级次。

光栅光谱仪最重要的参数是色散率和分辨率。