光柵光譜儀是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線(xiàn)的科學(xué)儀器。通過(guò)光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而測(cè)知物品中含有何種元素。被廣泛應(yīng)用于顏色測(cè)量、化學(xué)成份的濃度測(cè)量或輻射度學(xué)分析、膜厚測(cè)量、氣體成分分析等領(lǐng)域中。
光柵光譜儀裝置構(gòu)造：
光柵作為重要的分光器件，它的選擇與性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)性能。為更好協(xié)助各位使用者選擇，在此做一簡(jiǎn)要介紹。
光柵分為刻劃光柵、復(fù)制光柵、全息光柵等?？虅澒鈻攀怯勉@石刻刀在涂薄金屬表面機(jī)械刻劃而成；復(fù)制光柵是用母光柵復(fù)制而成。典型刻劃光柵和復(fù)制光柵的刻槽是三角形。全息光柵是由激光干涉條紋光刻而成。全息光柵通常包括正弦刻槽?？虅澒鈻啪哂醒苌湫矢叩奶攸c(diǎn)，全息光柵光譜范圍廣，雜散光低，且可作到高光譜分辨率。
在曲率半徑為R的凹面反射光柵的主截面上(即通過(guò)光柵中心而垂直于光柵刻線(xiàn)的平面)，存在一個(gè)直徑為R的圓。當(dāng)狹縫和光柵都在這個(gè)圓上時(shí)，則這個(gè)圓就是狹縫衍象焦點(diǎn)的軌跡。這個(gè)圓稱(chēng)為羅蘭(Rowland)圓，這時(shí)凹面光柵同時(shí)起到準(zhǔn)直與聚焦的作用。
光柵方程同樣也適用于凹面光柵：d(sinα+sinβ)=ml (m=0，±1，±2……)
但式中光柵常數(shù)d并不是光柵刻線(xiàn)間的距離d’，而是d’在弦上的投影，即d=d’cosα。在凹面光柵表面上，刻線(xiàn)是不等距離的，而光柵圓弧所對(duì)應(yīng)的弦上是等距離的。由于凹面光柵曲率半徑比羅蘭圓大一倍，所以必須保證凹面光柵的中點(diǎn)與羅蘭圓相切，其他各點(diǎn)對(duì)稱(chēng)地偏離羅蘭圓。
光柵光譜儀的工作原理：
首先是衍射光柵，它是在一塊平整的玻璃或金屬材料表面(可以是平面或凹面)刻畫(huà)出一系列平行、等距的刻線(xiàn)，然后在整個(gè)表面鍍上高反射的金屬膜或介質(zhì)膜，就構(gòu)成一塊反射試驗(yàn)射光柵。相鄰刻線(xiàn)的間距d稱(chēng)為光柵常數(shù)，通?？叹€(xiàn)密度為每毫米數(shù)百至數(shù)十萬(wàn)條，刻線(xiàn)方向與光譜儀狹縫平行。入射光經(jīng)光柵衍射后，相鄰刻線(xiàn)產(chǎn)生的光程差。光柵方程將某波長(zhǎng)的衍射角和入射角通過(guò)光柵常數(shù)d起來(lái)，為入射光波長(zhǎng)，m為衍射級(jí)次，取等整數(shù)。式中的“”號(hào)選取規(guī)則為：入射角和衍射角在光柵法線(xiàn)的同側(cè)時(shí)取正號(hào)，在法線(xiàn)兩側(cè)時(shí)取負(fù)號(hào)。
光柵光譜儀出廠(chǎng)就已經(jīng)做了精確的校準(zhǔn)，所以在用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)非常方便，同時(shí)也有利于減少用戶(hù)的維護(hù)工作量?？梢愿鶕?jù)用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)需求，提供多至2個(gè)入口，2個(gè)出口，可以方便地接用兩種光源/兩臺(tái)探測(cè)器，或通過(guò)光學(xué)器件的導(dǎo)引，同時(shí)服務(wù)于兩個(gè)不同的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，真正做到一機(jī)多用，極大地提高了使用過(guò)程中的便利性。
