拉曼光譜儀的代方案有(yǒu)哪些(xiē)各種各樣的優點和(hé)缺點
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拉曼光譜儀的基本功能是吸收光,将其分解為(wèi)光譜成分,将信号數字化作(zuò)為(wèi)波長的函數,并将其讀出并通(tōng)過計算(suàn)機顯示出來(lái)。這一過程的一步是通(tōng)過一條被稱為(wèi)入口狹縫的窄孔徑直接穿過光纖電(diàn)纜進入光譜儀。當光線進入分光計時(shí),狹縫的光暈就會(huì)改變。在大(dà)多(duō)數光譜儀中,不同的光束被一個(gè)凹面鏡對準,并指向一個(gè)光栅。光栅然後以略微不同的角度分散光的光譜成分,然後由第二個(gè)凹面鏡聚焦,并在探測器(qì)上(shàng)成像。另外,一個(gè)凹面全息光栅可(kě)以被用來(lái)同時(shí)執行(xíng)這三個(gè)功能。這個(gè)替代方案有(yǒu)各種各樣的優點和(hé)缺點,稍後會(huì)詳細討(tǎo)論。
一旦光線進入探測器(qì),光子就會(huì)被轉換成電(diàn)子,并通(tōng)過USB(或串行(xíng)口)向計算(suàn)機讀出。然後,該軟件根據探測器(qì)的像素數目和(hé)衍射光栅的線性色散來(lái)插入信号,從而建立一個(gè)标定,使數據被繪制(zhì)成一個(gè)波長在給定光譜範圍內(nèi)的函數。這些(xiē)數據可(kě)以被用于無數的光譜應用,其中一些(xiē)将在稍後討(tǎo)論。
拉曼光譜儀結構緊湊,包括入射狹縫、準直物鏡、光栅、成像反射鏡、濾色片和(hé)陣列探測器(qì),還(hái)包括數據采集系統和(hé)數據處理(lǐ)系統。光信号經入射狹縫投射到準直物鏡上(shàng),将發散光變成準平行(xíng)光反射到光栅上(shàng),色散後經成像反射鏡将光譜呈在陣列接收器(qì)的接收面上(shàng),形成光譜譜面。拉曼光譜儀譜面既是單色光的序列排布(有(yǒu)次光譜影(yǐng)響),讓整個(gè)光譜中任一個(gè)微小(xiǎo)譜帶照射到相對應探測器(qì)的像元上(shàng),在此将光信号轉換成電(diàn)子信号後,經模拟數字轉換,A/D放大(dà),由電(diàn)器(qì)系統控制(zhì)終端顯示輸出。從而完成各種光譜信号測量分析。