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世界上最小的光谱仪

世界上最小的光谱仪

 

德国Micro parts公司研制的一种微型光谱仪, 可帮助珠宝商对宝石做科学定性分析。该光谱仪可置于火柴盒大小的匣子内,据称是目前世界上最小的光谱仪。特别适用于配备在便携式和微型手执仪器上,如牙科医生可借助该光谱仪使假牙能与病人原牙精确匹配。Micro parts公司的一位用户甚至借助光谱 仪开发出用于检查新生儿皮肤颜色,以诊断新生儿黄疸病的仪器。 

  该光谱仪还可应用于汽车喷漆作业,它可使补喷的颜色与经若干年已褪色的油漆色彩一致。该光谱仪与毛细液流取样系统结合而推出的微型实验室是又一个新的应用领域,譬如,此类便携式微型仪器可分析出地下水中的磷、硝酸盐、金属和有害物的含量或分析人体中的液体试样。

  目前Micro parts公司生产用于可视和中红外线波长的光谱仪,正在开发的有可用作测了烷、丙烷、甲烷、二氧化碳气体基型传感器的近红外线光谱仪。

  光谱仪的工作原理是,光学纤维通道引导光束人射到光谱仪上,被照亮的衍射光栅将光束分解成各组成成分具有的波长,并将这些成分沿一光电二极管组件聚焦。


 

相关资料:

光谱仪  spectrometer
  又称分光仪。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置,测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭

缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。
   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。这种技术被广泛的应用于空气污染、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。
  图中所示是三棱镜摄谱仪的基本结构。狭缝S与棱镜的主截面垂直,放置在透镜L的物方焦面内,感光片放置在透镜L的像方焦面内。用光源照明狭缝S, S的像成在感光片上成为光谱线,由于棱镜的色散作用,不同波长的谱线彼此分开,就得入射光的光谱。棱镜摄谱仪能观察的光谱范围决定于棱镜等光学元件对光谱的吸收。普通光学玻璃只适用于可见光波段,用石英可扩展到紫外区,在红外区一般使用氯化钠、溴化钾和氟化钙等晶体。目前普遍使用的反射式光栅光谱仪的光谱范围取决于光栅条纹的设计,可以具有较宽的光谱范围。
  表征光谱仪基本特性的参量有光谱范围、色散率、带宽和分辨本领等。基于干涉原理设计的光谱仪(如法布里-珀罗干涉仪、傅立叶变换光谱仪)具有很高的色散率和分辨本领,常用于光谱精细结构的分析。

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