高分辨率影像光柵光譜儀是一種檢測和處理由光與物質(zhì)相互作用引起的原子和分子內(nèi)量子化能級之間躍遷引起的發(fā)射、吸收和散射波長或強(qiáng)度變化的儀器。因此，光譜儀的基本功能是在空間中根據(jù)不同的波長對復(fù)合色光進(jìn)行分離/擴(kuò)展，通過配合各種光電儀器附件進(jìn)行后續(xù)的處理和分析，得到各波長成分和各波長成分強(qiáng)度的原始信息。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀是利用光電倍增管等光學(xué)探測器測量不同波長譜線的位置強(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)和一個或多個出口狹縫組成。輻射源的電磁輻射由色散元件從所需的波長或波長區(qū)域中分離出來，強(qiáng)度在選定的波長處測量（或通過掃描某個波長）。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀由光學(xué)平臺和探測系統(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按空間波長分散成多束。

 

　　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，其中每個圖像點對應(yīng)一個特定的波長。

 

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

 

　　光譜分析方法作為一種重要的分析手段，在科研、生產(chǎn)、質(zhì)控等方面，都發(fā)揮著大的作用。而無論是穿透吸收光譜，還是熒光光譜，拉曼光譜等，如何獲得單波長輻射（單色光）是*的手段?，F(xiàn)代單色儀具有很寬的光譜范圍（UVIR），高光譜分辨率（到0.001nm）， 自動波長掃描，完整的電腦控制功能，易與其他周邊設(shè)備組合為高性能自動測試系統(tǒng)，使用電腦自動掃描多光柵單色儀已成為光譜研究的。

 

　　當(dāng)一束復(fù)合光線進(jìn)入單色儀的入射狹縫，由光學(xué)準(zhǔn)直鏡匯聚成平行光，再通過衍射光柵色散為分開的波長（顏色）。利用每個波長離開光柵的角度不同，由聚焦反射鏡再成像出射狹縫。通過電腦控制可地改變出射波長。

 

　　選擇高分辨率影像光柵光譜儀主要考慮如下因素：

 

　　1、光柵刻線，光柵刻線多少直接關(guān)系到光譜分辨率，刻線多光譜分辨率高，刻線少光譜覆蓋范圍寬，兩者要根據(jù)實驗靈活選擇；

 

　　2、閃耀波長，閃耀波長為光柵大衍射效率點，因此選擇光柵時應(yīng)盡量選擇閃耀波長在實驗需要波長附近。如實驗為可見光范圍，可選擇閃耀波長為500nm；

 

　　3、使用范圍，光柵的使用的下限通?？烧J(rèn)為是光柵閃耀波長的一半，上限可認(rèn)為是光柵閃耀波長的二倍，實際可參考光柵效率曲線圖；

 

　　4、光柵效率，高分辨率影像光柵光譜儀效率是衍射到給定級次的單色光與入射單色光的比值。光柵效率愈高，信號損失愈小。為提高此效率，除提高光柵制作工藝外，還采用特殊鍍膜，提高反射效率。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀又叫照度計，或者又叫色彩測溫儀。根據(jù)行業(yè)的應(yīng)用不同，叫法也不一樣。光譜儀的種類很多，分類方法也很多，根據(jù)光譜儀所采用的分解光譜的原理，可以將其 分成兩大類：經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀。經(jīng)典光譜儀是建立在空間色散（分光）原理上的儀器，新型光譜儀是建立在調(diào)制原理上的儀器，故又稱為調(diào)制光譜儀。

 

　　納秒泵浦探測光譜儀色散原理分類：棱鏡光譜儀、衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀。接收和記錄光譜的方法分類：看譜儀、攝譜儀和光電光譜儀。光電光譜儀又分為光電直讀光譜儀、光電單色儀和分光光度計。

 

　　一臺典型的高分辨率影像光柵光譜儀主要由一個光學(xué)平臺和一個檢測系統(tǒng)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(tǒng)的物點。

 

　　2、準(zhǔn)直元件： 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄狻Ｔ摐?zhǔn)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(yīng)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(qiáng)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。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀應(yīng)用很廣，在農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計量、環(huán)境檢測、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)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(jiān)控、薄膜厚度測量、LED測量、發(fā)射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。