中阶梯光栅光谱仪可同时对多个元素进行分析
时间：2017-11-20 阅读：413
中阶梯光栅光谱仪是一款用于测量复杂光谱的分析仪器，具有高光谱分辨率。分辨率可达几个皮米（pm）并在整个紫外和可见波长范围内实现同时检测。中阶梯光栅光谱仪应用于原子光谱，可以高分辨率同时探测所有谱线，适用于材料分析，避免谱线重叠。如增配图像增强器则可以以几个纳秒的时间分辨率进行时间分辨测量（驰豫测量）。能够控制外部辐射源（如激光器）及其对辐射进行时间相关测量的能力使得中阶梯光栅光谱仪非常适合于激光诱导击穿光谱（简称LIBS）应用，可同时对多个元素进行分析。
在设计的中阶梯光栅光谱仪光路中，配合中阶梯光栅使用的交叉色散元件是棱镜。
再次入射到棱镜，由聚焦镜反射后到达探测面。在中阶梯光栅之前的色散方式为预色散，而在中阶梯光栅之后的色散方式为后色散。中阶梯光栅光谱仪设计并不是单独地采取其中某种方式，而是让光线先通过棱镜的色散之后照射到中阶梯光栅之上，经中阶梯光栅的衍射分光后，光线恰好再次经过棱镜，这相当于预色散与后色散两种二次色散方式的结合，其优点在于使得光谱的级次重叠能够被更好地分离。另外，配合中阶梯光栅使用的二次色散元件还有光栅，其优点是可使中阶梯光栅光谱的级次更大的分离，而不足之处是集光效率较低和不同波长的色散严重不均匀，二级光谱必须消除，通常需要两块横向光栅分别工作在不同波段获得合适的横向色散。而棱镜作为二次色散原件具有更高的光效率和更加均匀的横向色散，且不存在闪耀和光谱级次重叠问题，所以可工作光谱范围非常宽。