Avainsanat: VPH-kiinteäfaasin holografinen ritilä, läpäisyspektrofotometri, heijastusspektrometri, Czerny-kääntäjäoptinen polku.
1. Yleiskatsaus
Kuituoptinen spektrometri voidaan luokitella heijastukseksi ja lähetykseen, tyypin mukaan diffraktiohuolto.Diffraktiohuolto on pohjimmiltaan optinen elementti, joka sisältää suuren määrän tasaisesti etäisyydellä sijaitsevia kuvioita joko pinnalla tai sisäisesti.Se on kriittinen komponenttikuituoptinen spektrometri.Kun valo on vuorovaikutuksessa näiden ritilän kanssa, dispersoi erillisiin kulmiin, jotka määritetään eri aallonpituuksilla ilmiön kautta, joka tunnetaan valon diffraktiona.
Yllä: Syrjinnän heijastusspektrometri (vasen) ja läpäisyspektrometri (oikea)
Diffraktiohäiriöt luokitellaan yleensä kahteen tyyppiin: heijastus- ja siirto -ritilät.Heijastustörtöt voidaan jakaa edelleen tason heijastushäiriöihin ja koveraihin ritiloihin, kun taas siirto-ritilät voidaan jakaa uran tyyppisiksi siirto-ritiloihin ja tilavuusfaasin holografisiin (VPH) siirto-ritiloihin.Tämä artikkeli esittelee pääasiassa Plane Blaze -tyyppisen heijastusspektrometrin ja VPH-ritilätyyppisen läpäisyspektrometrin.
Yllä: heijastus ritilä (vasen) ja voimansiirron ritilä (oikea).
Miksi useimmat spektrometrit valitsevat nyt ritilä dispersion prisman sijasta?Se määritetään ensisijaisesti ritilän spektriperiaatteilla.Ritilissä olevien rivien lukumäärä (linjitiheys, yksikkö: linjat/mm) määrittää ritilän spektrin ominaisuudet.Suurempi hilaviivatiheys johtaa eri aallonpituuksilla olevan valon laajempaan dispersioon sen jälkeen, kun se on kulkenut hilan läpi, mikä johtaa korkeampaan optiseen resoluutioon.Yleisesti saatavilla olevat ja hilauratiheydet ovat 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1800, 2400, 3600 jne., jotka täyttävät eri spektrialueille ja resoluutioille asetetut vaatimukset.Prismaspektroskopiaa rajoittaa lasimateriaalien dispersio, jossa lasin dispersio-ominaisuus määrää prisman spektroskooppisen kyvyn.Koska lasimateriaalien dispersio-ominaisuudet ovat rajalliset, on haastavaa täyttää joustavasti eri spektrisovellusten vaatimukset.
Kuvateksti: Edellä mainitussa kaaviossa erilaisten ritiläuran tiheyksien spektriset vaikutukset.
Kuvio näyttää valkoisen valon dispersiospektrometrian lasin ja diffraktiospektrometrian läpi ritilä.
Kaksinkertaisten rakojen läpi kulkeva yksivärinen valo näytti vuorottelevia kirkkaita ja tummia reunoja.
Kuva näyttää Youngin kaksoisvaihtaneet häiriöt vasemmalla, vuorottelevilla kirkkailla ja tummilla reunoilla.Monisilainen diffraktio (oikea), värillisten kaistojen jakautuminen eri tilauksilla.
2.Jäyttävä spektrometri
Heijastusspektrometrit käyttävät tyypillisesti optista polkua, joka koostuu tason diffraktiohuolto- ja koveroista peileistä, joita kutsutaan Czerny-kääntäjän optiseksi polkuksi.Se koostuu yleensä rakoista, lentokoneesta ritilästä, kahdesta koverasta peilistä ja ilmaisimesta.Tälle konfiguraatiolle on tunnusomaista korkea resoluutio, matala kulkeva valo ja korkea optinen suorituskyky.Kun valonsignaali tulee kapean raon läpi, se kotelotaan ensin rinnakkaispalkkiin koveran heijastimella, joka sitten iskee tasomaisen diffraktiivisen ritilän, jossa aineosan aallonpituudet diffraktioidaan erillisissä kulmissa.
Kuvio näyttää ristikkäisen CT-optisen reitin ritiläspektrometrin.
On syytä mainita, että Czerny ja Turner eivät ole tämän optisen järjestelmän keksijöitä, vaan niitä muistetaan heidän erinomaisesta panoksestaan optiikan kentälle - austrian tähtitieteilijä Adalbert Czerny ja saksalainen tiedemies Rudolf W. Turner.
Czerny-kääntäjän optinen polku voidaan yleensä luokitella kahteen tyyppiin: ristikkäin ja taitettu (M-tyyppi).Tässä kahden koveran peilin vasen-oikea symmetrinen jakautuminen tasohilan suhteen osoittaa keskinäistä akselin ulkopuolisten poikkeamien kompensaatiota, mikä johtaa korkeampaan optiseen resoluutioon.SpectraCheck® SR75C kuituoptinen spektrometri käyttää M-tyypin optista polkua, saavuttaa korkean optisen resoluution 0,15 nm asti ultraviolettialueella 180-340 nm.
Yllä: Ristityypin optinen polku/laajennettu-tyyppinen (M-tyypin) optinen polku.
Lisäksi Flat Blaze Gratingsin lisäksi on myös kovera blaze -ritilä.Kovera blaze -ritilä voidaan ymmärtää koveran peilin ja ritilän yhdistelmänä.Siksi kovera blaze -ritiläspektrometri koostuu vain rakoista, koverasta räjähdyksestä ja ilmaisimesta, mikä johtaa suureen stabiilisuuteen.Kovera säleikkö asetti kuitenkin vaatimuksen sekä tulevan taittuneen valon suunnalle että etäisyydelle, mikä rajoittaa käytettävissä olevia vaihtoehtoja.
Postitusaika: 26.12.2023