高分辨率影像光柵光譜儀是利用光電倍增管等光學(xué)探測(cè)器測(cè)量不同波長(zhǎng)譜線(xiàn)的位置強(qiáng)度的儀器。該結(jié)構(gòu)由入射狹縫、色散系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)出口狹縫組成。輻射源的電磁輻射由色散元件從所需的波長(zhǎng)或波長(zhǎng)區(qū)域中分離出來(lái)，強(qiáng)度在選定的波長(zhǎng)處測(cè)量（或通過(guò)掃描某個(gè)波長(zhǎng)）。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀由光學(xué)平臺(tái)和探測(cè)系統(tǒng)組成。它包括以下主要部分：

 

　　1. 入射狹縫：光譜儀成像系統(tǒng)的目標(biāo)點(diǎn)是在入射光的照射下形成的。

 

　　2. 準(zhǔn)直元件：由狹縫發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄?。?zhǔn)直元件可以是單獨(dú)的透鏡、反射器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：通常采用光柵將光信號(hào)按空間波長(zhǎng)分散成多束。

 

　　4. 聚焦元件：將色散光束聚焦，使其在焦平面上形成入射狹縫的一系列圖像，其中每個(gè)圖像點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的波長(zhǎng)。

 

　　5. 探測(cè)器陣列：置于焦平面上，用于測(cè)量各波長(zhǎng)圖像點(diǎn)的光強(qiáng)。該探測(cè)器陣列可以是CCD陣列或其他種類(lèi)的光學(xué)探測(cè)器陣列。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀作為一種重要的分析方法，在科研、生產(chǎn)和質(zhì)量控制中發(fā)揮著重要作用。無(wú)論是通過(guò)吸收光譜，還是熒光光譜、拉曼光譜，如何獲得單波長(zhǎng)輻射（單色光）都是*的手段。現(xiàn)代單色儀具有光譜范圍廣（UVIR）、高光譜分辨率（高達(dá)0.001nm）、自動(dòng)波長(zhǎng)掃描、完整的計(jì)算機(jī)控制等特點(diǎn)，并易于與其他外圍設(shè)備相結(jié)合，形成高性能的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

 

　　當(dāng)一束復(fù)合光束進(jìn)入單色儀的入射狹縫時(shí)，它被光學(xué)準(zhǔn)直儀轉(zhuǎn)換成平行光，然后通過(guò)衍射光柵分散成不同的波長(zhǎng)（顏色）。用焦反射鏡從光柵的不同角度對(duì)出射狹縫進(jìn)行成像。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制可以改變發(fā)射波長(zhǎng)。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀的選擇主要考慮以下因素：

 

　　1. 光柵雕刻。光柵雕刻與光譜分辨率直接相關(guān)。

 

　　2、發(fā)光波長(zhǎng)，發(fā)光波長(zhǎng)是光柵衍射效率點(diǎn)，所以選擇光柵時(shí)應(yīng)盡量選擇發(fā)光波長(zhǎng)在實(shí)驗(yàn)所需波長(zhǎng)附近。如果實(shí)驗(yàn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，則可選擇發(fā)光波長(zhǎng)為500nm。

 

　　3、使用范圍，光柵使用的下限通常被認(rèn)為是光柵發(fā)光波長(zhǎng)的一半，上限可以被認(rèn)為是光柵發(fā)光波長(zhǎng)的兩倍，實(shí)際參考光柵效率曲線(xiàn)；

 

　　4. 光柵效率。高分辨率影像光柵光譜儀的效率是單色光衍射到給定階數(shù)和入射單色光的比值。光柵效率越高，信號(hào)損耗越小。為了提率，除了改進(jìn)光柵的制作工藝外，還采用了特殊涂層，提高了反射效率。