光谱仪（用于检测空气污染等的科学仪器）
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更新时间：2023-05-16
光谱仪
用于检测空气污染等的科学仪器
基本信息
| 中文名 | 光谱仪 |
| 外文名 | Spectroscope |
| 分类 | 单色仪、多色仪 |
| 领域 | 测绘科学与技术 |
| 别名 | 分光仪 |
| 类别 | 科学仪器 |
收起
简介
光谱仪( Spectroscope)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。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。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。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
将复色光分离成光谱的光学仪器。光谱仪有多种类型，除在可见光波段使用的光谱仪外，还有红外光谱仪和紫外光谱仪。按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。
原理
根据现代光谱仪器的工作原理，光谱仪可以分为两大类：经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器；新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器。调制光谱仪是非空间分光的，它采用圆孔进光。
根据色散组件的分光原理，光谱仪器可分为：棱镜光谱仪，衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器，它集信息采集，处理，存储诸功能于一体。由于OMA不再使用感光乳胶，避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理，测量工作，使传统的光谱技术发生了根本的改变，大大改善了工作条件，提高了工作效率；使用OMA分析光谱，测量准确迅速，方便，且灵敏度高，响应时间快，光谱分辨率高，测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机，绘图仪输出。它已被广泛使用于几乎所有的光谱测量，分析及研究工作中，特别适应于对微弱信号，瞬变信号的检测。
构成
一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分：
1. 入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。
3. 色散元件: 通常采用光栅，使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。
4. 聚焦元件: 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狭缝得像，其中每一像点对应于一特定波长。
5. 探测器阵列：放置于焦平面，用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。
分类
光谱仪的种类很多，分类方法也很多，根据光谱仪所采用的分解光谱的原理，可以将其分成两大类：经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪是建立在空间色散（分光）原理上的仪器；新型光谱仪是建立在调制原理上的仪器，故又称为调制光谱仪。
经典光谱仪依据其色散原理可将仪器分为：棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪、干涉光谱仪。
根据光谱仪器所能正常工作的光谱范围，光谱仪可分为：
光谱仪
应用
透射测定
光谱仪的透射率或它的效率可用辅助单色仪装置来测定。在可见和近紫外实现这些测量没有任何困难。测量通过第一个单色仪的光通量，紧接着测量通过两个单色仪的光通量，以这种方式来确定第二个单色仪的透射率。
绝对测量需要知道单色仪的绝对透射率：对于相对测量，以各种波长处的相对单位可以测量透射率。真空紫外线的这些测量有相当大的实验困难，因此通常使用辅助单色仪。在各种入射角的情况下分别测量衍射光栅的效率。在许多实验步骤中已成功地避免了校准上的困难。
曾经研究过光栅效率与波长、入射角、镀层厚度、镀层材料以及其它因素的关系。所有这些测量都指出，在许多情况下能量损失是非常显著的，并且光栅的效率低于1%，光栅的不同部分可能有明显不同的效率。
光谱仪
使用注意事项
启动
1.1 如停机在2-8小时，则外冷水需先运转10分钟，内冷水需先运转5分钟；如停机在8小时以上，则外冷水需先运转15分钟，内冷水需先运转10分钟。
1.2 开机顺序为打开外冷水
1.3 打开内冷水(COOLER)开关
1.5 打开HEATER
1.6 打开板高压开关
1.7 打开电脑，打开MXF操作软件，点击Monitor，观察状态并检查是否联机
1.8 一切正常后，打开面板右下方X-RAY开关
1.9 点击面板左上方X-RAY ON按钮，可打开X射线--按照(5KV-0mA)--(10KV-mA)--(15KV-0mA)--(20KV-0mA)--(20KV-5mA)--(20KV-10mA)顺序升高管流、管压。如停机在2-8小时，则每步需等待10分钟；如停机在8小时以上，则每步需等待20分钟
1.10 点击Maintenance栏位-弹出Maintenance-MXF-点击Inrument Setup，弹出Instrument Setup后在X-ray下方管压、管流栏位中，将两项设定为(30、20)，点击执行，即可使光管条件恢复待机状态，可进行常规分析操作。
关机
在电压正常情况下，需进行关机调试或其他工作，则可进行常规关机工作。
2.1 待机状态为管压30KV、管流20mA。若需关机，则可点击Maintenance栏位-弹出Maintenance-MXF-点击Instrument Setup，弹出Instrument Setup-在X-ray下方管压、管流栏位中，将两项分别按(20、10)-(20、0)-(10、0)-(0、0)进行降低，最后归0。
2.2 当管压、管流均归0的条件下，可进行关机操作。将面板上X-RAY打到OFF
2.3 将下方X-RAY开关关闭
2.4 关闭HEATER
2.5 关闭板高压开关
2.6 关闭CONSOLE、VACUUM开关
2.7 关闭电脑中MXF操作软件，关闭电脑
2.8 如果有必要关闭内循环水，则等待5分钟后，关闭内循环水，如无必要，则不关闭--如果有必要关闭外循环水，则等待10分钟后关闭外循环水，如无必要，则不关闭。
