光譜儀,又稱分光儀,廣泛為認知的為直讀光譜儀。以光電倍增管等光探測器測量譜線不同波長位置強度的裝置。其構造由一個入射狹縫,一個色散系統,一個成像系統和一個或多個出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區域,并在選定的波長上(或掃描某一波段)進行強度測定。分為單色儀和多色儀兩種。
根據現代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經典光譜儀和新型光譜儀.經典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在調制原理上的儀器.經典光譜儀器都是狹縫光譜儀器.調制光譜儀是非空間分光的,它采用圓孔進光.
根據色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現的采用光子探測器(CCD)和計算機控制的新型光譜分析儀器,它集信息采集,處理,
存儲諸功能于一體.由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理,測量工作,使傳統的光譜技術發生了根本的改變,大大改善了工作條件,提高了工作效率;使用OMA分析光譜,測量準確迅速,方便,且靈敏度高,響應時間快,光譜分辨率高,測量結果可立即從顯示屏上讀出或由打印機,繪圖儀輸出。它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測量,分析及研究工作中,特別適應于對微弱信號,瞬變信號的檢測.
一臺典型的光譜儀主要由一個光學平臺和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分:
1. 入射狹縫:
在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。
2. 準直元件:
使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上,如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。
3. 色散元件:
通常采用光柵,使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。
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狹縫的像,其中每一像點對應于一特定波長。
5. 探測器陣列:放置于焦平面,用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。
光譜儀應用很廣,在農業、天文、汽車、生物、化學、鍍膜、色度計量、環境檢測、薄膜工業、食品、印刷、造紙、喇曼光譜、半導體工業、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫學應用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監控、薄膜厚度測量、LED測量、發射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領域應用廣泛。