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單色儀正確操作方法以及萬一遇到故障的解決辦法分析
更新時(shí)間:2020-11-16瀏覽:2301次
  一般光源所輻射的光往往是由各種波長的光組成。如果各種波長是連續(xù)變化的,那么這類光源稱為連續(xù)光源。由于光源的光譜分布與光的物質(zhì)特性有關(guān),因此測定光源的光譜分布是研究物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的重要工具之一。
 
  而單色儀就是一種常用的分光儀器,利用色散元件把復(fù)色光分解為準(zhǔn)單色光,能輸出一系列獨(dú)立的、光譜區(qū)間足夠窄的單色光,可用于各種光譜分析和光譜特性的研究,如測量介質(zhì)的光譜透射率曲線、光源的光譜能量分布、光電探測器的光譜響應(yīng)等,應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
 
  單色儀的操作方法:
 
  1、光柵的準(zhǔn)確對焦
 
  目的是使被測光源的光達(dá)到光柵時(shí)能充滿光柵,以便減小光通過單色儀后的衰減率。光斑太小使出射光的信號減小,光斑尺寸超過光柵又會使這部分光變成雜散光而降低測量精度。所以入射光的配置必須符合所用單色儀的f/D數(shù),使得與LED匹配的透鏡能使被測光正好臨界地充滿光柵。
 
  2、狹縫尺寸的設(shè)置
 
  一般使出、入射狹縫等寬度,這時(shí)所得信號形狀為等腰三角形,否則將變成梯形甚至更復(fù)雜的形狀。狹縫的寬窄應(yīng)根據(jù)被測光的強(qiáng)弱同步調(diào)節(jié)。單色儀狹縫的高度也要相應(yīng)限制,這只能靠在出、入射狹縫前后放置各種寬度的平行光闌達(dá)到,因?yàn)閱紊珒x一般并沒有調(diào)節(jié)狹縫高低的功能。狹縫尺寸過大會降低光譜量的純度,當(dāng)單色儀的Z小實(shí)際帶寬不大于設(shè)置帶寬的1.2倍時(shí),將得到Z小的光譜帶寬。
 
  3、波長鼓的使用
 
  由于氣溫變化造成波長尺的熱脹冷縮,必須在紫外,可見和紅外波段定期予以校正,校正時(shí)常用發(fā)射波長的低壓汞燈、氘燈。
 
  單色儀使用常見問題解決辦法:
 
  1、光學(xué)動(dòng)態(tài)范圍:
 
  它的大小取決于單色儀光學(xué)器件和配套電子儀器的質(zhì)量好壞。大的動(dòng)態(tài)范圍有助于提高測量精度以及色品三刺激值的純度。對LED進(jìn)行色度測量時(shí),顏色飽和度是否達(dá)到100%是測量精度的一個(gè)重要判據(jù)。動(dòng)態(tài)范圍的減小與引入測量噪聲的大小成正比。此外單色儀與CCD陣列器件的光譜儀相比,由于后者的動(dòng)態(tài)范圍小,致使測量所得的光譜波峰削減13%之多。
 
  2、雜散光:
 
  在LED人才進(jìn)行光譜測量時(shí),雜散光是影響測量精度的主要原因,即使采取了許多措施,也只能減少雜散光而不能*排除它,尤其是在可見光譜的短波段,這種影響更加顯著。因?yàn)樵谔m光區(qū)白光LED的光通量只占10%。
 
  3、狹縫散射函數(shù):
 
  單色儀從本質(zhì)上講,是波長連續(xù)可變的濾波器。根據(jù)濾波理論,一個(gè)濾波器的輸出信號是輸入信號和濾波器傳遞函數(shù)兩者的卷積。故濾波器輸出端的信號,一定要去除卷積,即解出卷積方程,才能得到真實(shí)信號。因?yàn)閱紊珒x的儀器函數(shù)不是一個(gè)δ函數(shù),單色儀出射的量不會具有100%的純度。所以用單色儀測量一個(gè)光譜量,若不經(jīng)過狹縫函數(shù)的修正,必然會使光譜形狀發(fā)生畸變,俗稱儀器加寬,具體說就是譜線加寬和分辯率降低。為了簡化狹縫散射函數(shù)的確定,一般情況下應(yīng)把單色儀的入、出射狹縫設(shè)置成等寬度,因這時(shí)得到的狹縫函數(shù)形式上簡單。
 
  4、光譜分辯率:
 
  經(jīng)過單色儀分光后的值是單色儀的帶寬和LED行業(yè)LED實(shí)際發(fā)出光譜的卷積。倘若LED的光譜帶寬大于單色儀的光譜分辯率,則被測光譜不會因帶寬引起變化。相反地,一個(gè)窄帶的單色LED在通過低光譜分辯率的單色儀時(shí)光譜會引發(fā)變化。
 
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