


图1、内部结构

中阶梯光栅光谱仪,以中阶梯光栅为主色散元件,配合低色散元件进行交叉色散,采用面阵探测器进行接收,在像面上形成二维光谱图像。与传统光栅光谱仪相比,中阶梯光栅光谱仪具有高色散、高分辨率、宽波段、高能量输出的特点。 在电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)技术以及激光诱导等离子体光谱分析(LIBS)技术中具有重要应用。
小型化高分辨率中阶梯光栅光谱仪适用于LIPS系统的光谱信息采集和预处理模块。其可实现光谱信息的采集和预处理,即输出一维光谱信息,可接收LIPS系统所发出的的同步信号进行光谱信息处理。在满足LIPS系统要求的前提下,尽可能缩小体积、减轻重量、提高关键部件强度,应用原理如下。

图2、应用原理

样机子系统 |
组成部件 |
功能 |
光学分光系统 |
入射系统 |
将光纤传导的光以限定的数值孔径引入光谱仪 |
准直镜 |
将入射系统引入的发散光变为平行光 |
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中阶梯光栅 |
按光栅方程在主色散方向将不同波长的光色散 |
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棱镜 |
按折射率公式在横向色散方向将不同波长的光色散 |
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聚焦镜 |
将平行光汇聚成像到探测器 |
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柱面镜 |
修正象散,使探测器上按波长成像的光斑所占面积更小 |
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反射镜 |
折转光路,减小仪器尺寸 |
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光谱信息预处理系统 |
探测器EMCCD相机 |
采集光斑的成像位置和强度 |
机械部件 |
各元部件的支撑传动机械机构 |
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序号 |
名称 |
技术指标 |
1 |
光谱范围 |
220nm-600nm |
2 |
光谱分辨率 |
0.06nm |
4 |
波长准确度 |
±0.01nm |
5 |
外部触发方式 |
TTL电平触发 |
6 |
数值孔径 |
0.0709 |
7 |
入射针孔直径 |
16μm |
8 |
探测器 |
1004*1002面阵EMCCD,8μm像元尺寸 |
9 |
尺寸 |
237mm*157mm*95mm(L*W*H)(约) |
10 |
重量 |
小于3kg(不包含探测器) |