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相似文献
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1.
光谱仪联合使用提高谱线的测量宽度   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了提高光谱仪测量谱线的精度,推导出计算机自动控制多光栅转动的光谱仪测试系统的角色散率、线色散率和分辨本领等参量公式,提出一种将两台光谱仪联合使用以提高谱线测量精度的测量方法.理论分析了两台光谱仪联合测激光线宽的原理,并用两台光谱仪联合使用对He-Ne激光谱线宽度进行了测量.实验结果表明,两台光谱仪联合测量He-Ne激光谱线的半峰全宽的放大倍数3.38×105,比单台光谱仪测量至少可以将谱线宽度的测量精度提高5个数量级.  相似文献   

2.
谭成章  顾立群 《物理实验》1993,13(4):169-170
常用光谱仪分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和傅立叶光谱仪。棱镜光谱仪自由光谱范围广,但角色散不大且非线性;傅氏光谱仪利用面光源,集光本领强,但完成傅氏变换需大量计算。光栅光谱为正弦光谱,谱线细,分辨本领高;配以滤波片,可扩大自由光谱范围,避免不同级次谱线重叠;改用闪耀光栅可提高光强利用率。目前教学科研多采用光栅作色散元件,但这些光谱仪结构复杂,均需通过繁琐计算或标准谱内插等方法读数。  相似文献   

3.
在分光计上,观察并测试了不同光栅常数的光栅在汞光源下的光谱,探究光栅的分辨能力与光栅常数之间的关系。实验结果表明,在光栅有效使用宽度一定的情况下,随着光栅常数的减小,光栅的色分辨本领R和角色散率D都大幅提高,光栅的分辨能力提高。因此,在技术许可的条件下,减少光栅常数d是提高光栅色分辨本领的有效措施,这对光栅的制作和选用以及相关领域的发展具有较好的指导作用。  相似文献   

4.
星载高分辨率超光谱成像仪分光方式的选择   总被引:3,自引:0,他引:3  
从多个方面分析了棱镜和光栅色散分光的优缺点,分析结果表明棱镜更适于星载高分辨率超光谱成像仪的分光。在透过率方面,棱镜光谱仪透过率高达95.24%(VNIR),而光栅的衍射效率仅为60%~70%。在杂散光方面,棱镜光谱仪的杂散光可达10-4,而光栅的杂散光为10-2。在0.4 -2.5 范围,棱镜光谱仪相对光栅光谱仪有优越性。在色散线性方面,光栅光谱仪基本线性,棱镜光谱仪的短波非线性问题可通过复合棱镜进行补偿。可靠性方面,棱镜光谱仪较光栅光谱仪有优势;在光谱带宽和成本方面,棱镜光谱仪与光栅光谱仪基本接近。  相似文献   

5.
中阶梯光栅光谱仪通过交叉色散形成的二维光谱图,无法直接对入射光的波长进行光谱标定。为此,建立了C-T型棱镜透射式中阶梯光栅光谱仪的谱图还原模型,分别分析了棱镜和光栅色散方向的色散规律以及棱镜与光栅之间的相互作用关系,并且建立了波长与像面坐标的关系表达式。根据该类中阶梯光栅光谱仪的光路结构特点,以及光束在各个光学元件的传输特性,校正各光学元件引入的坐标计算误差,最终精确计算出波长所对应的像面坐标,完成谱图还原模型的建立。通过该方法建立的模型可快速准确地对该类型中阶梯光栅光谱仪二维谱图进行谱图还原及波长标定,模型的计算误差小于一个像元。  相似文献   

6.
苏娟  冯国英  邹其徽  刘忠华  邱毅 《物理学报》2013,62(1):14201-014201
利用角色散和材料色散得到了反射型棱栅的二阶、三阶色散完整的解析表达式,与光线追迹法的结果能很好地符合,利于工程中棱栅的设计.系统分析了温度、棱栅结构参数对其色散的影响.结果表明,温度、棱镜材料折射率、插入量、棱栅间距对棱栅色散影响很小.而入射角、光栅常数、棱镜项角等对色散的影响很大,可以调节上述参数来改变棱栅的色散,从而补偿放大介质等材料色散.  相似文献   

7.
二维平面光栅角色散公式的完整解析形式及分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
在矢量衍射理论基础上给出了任意入射状态下二维平面光栅的光栅方 程,推导出二维平面光栅角色散公式的完整解析形式,确立了二维平面光栅衍射极角 角色散(第一类角色散)和衍射方位角角色散(第二类角色散)的概念. 通过二维平面光栅 衍射极角和衍射方位角角色散的理论分析和数值计算,阐明了当入射波矢偏离光栅法线时, 衍射光斑阵列发生畸变的机理,并明确指出了引起衍射方位角角色散的突变、导致衍射光斑 阵列剧烈变化的条件,因而具有理论上的意义. 在实际应用方面,以晶体和量子点 的x射线衍射、低能电子衍射和反射式高能电子衍射为 关键词: 二维平面光栅 衍射极角角色散 衍射方位角角色散 晶体电子衍射  相似文献   

8.
当光线传播到不同介质界面如平面镜、三棱镜等的光学表面时,会发生反射、折射现象,光线的传播方向将发生改变,在入射光和出射光之间产生一定的夹角。以分光计作为精确测量角度的光学仪器,分别在氢灯、氦灯、钠灯和汞灯几种不同光源照射下,选取对应光源中清晰且能够准确确定位置和波长的谱线,分别采用最小偏向角测量法和掠入射法,测量出不同频率单色光在三棱镜中的折射率,建立色散特性经验公式,获取的三棱镜色散特性规律符合柯西色散公式。研究结果对于基于分光计调节的设计研究性、系列专题实验等探究性教学具有一定的指导意义。  相似文献   

9.
Liu J  Shi L  Li K  Zheng XW  Zeng LB  Wu QS 《光谱学与光谱分析》2012,32(6):1722-1726
设计了一种双色散二维调制的阿达玛变换光谱仪,利用光栅在水平方向的谱级色散和棱镜在垂直方向的谱线色散进行二维分光。与传统的二维光谱CCD探测方法不同,该设计独辟蹊径,采用面阵数字微镜对二维光谱进行阿达玛调制,并利用单点式检测器进行光信号的检测。理论计算及光学仿真表明,与传统的二维光谱探测仪器相比,该光谱仪不仅具有高的分辨率,同时还具有很高的信噪比。  相似文献   

10.
研究了Offner型成像光谱仪消像差结构的参量和性能.用几何法推导出Offner型成像光谱仪的波长使用范围、系统线色散以及光谱分辨率的计算公式;在理想像差条件下,分析了Offner型成像光谱仪光谱分辨率与入射狭缝的宽度、凸面光栅分辨率和探测器像元尺寸各个因素之间的关系;探讨了提高光谱分辨率采用的方法和技术,解决了光谱仪的各个参量和光谱分辨率之间的矛盾.研究表明:当系统像差很小可忽略时,通过减小狭缝宽度,有利于提高光谱分辨率;Offner型成像光谱仪的分辨率由入射狭缝宽度、光栅和CCD像元尺寸三者中分辨本领最低的参量确定.  相似文献   

11.
芯片级硅基光谱仪研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
光谱仪作为光谱分析不可或缺的工具,在生物传感、食药检测、医疗、环境监测等领域有着广泛的用途。传统的光谱仪体积大、功耗高、价格昂贵和难以二次开发,应用范围受到了极大地限制。随着微型加工工艺的发展,微型化的光谱仪逐渐出现。相较于传统的大型光谱仪,微型光谱仪不仅成本低、体积小、功耗低,而且便于二次开发,扩展了光谱仪的应用范围。但是,微型光谱仪通常是基于分立的光学器件,通过将光学器件的小型化而实现的,集成度和灵活性不高。随着对便携性的要求越来越高,光谱仪的进一步小型化和集成化已成趋势,出现了芯片级的光谱仪。芯片级光谱仪具有明显的尺寸、重量和功耗的优势,将对光谱仪在无人设备、智能平台等新兴领域中的应用产生重要影响。在芯片级光谱仪的实现过程中,硅基光子技术因其成熟的加工工艺和良好的集成性能,为光谱仪的芯片化提供了一种集成化、低成本的解决方案,国内外研究人员针对芯片级硅基光谱仪展开了大量的研究,取得了丰富的成果。文章分析了硅基片上光谱仪的工作原理,将目前的芯片级硅基光谱仪分成了色散型和傅里叶变换型两大类进行介绍,分析了这两类光谱仪的主要特点和典型实现方式。文中给出了刻蚀衍射光栅、波导阵列光栅、多模波导等色散型硅基片上光谱仪和空间外差、驻波式、热调、数字以及基于微机电系统的傅里叶变换型硅基片上光谱仪的最新研究进展,分析了各种光谱仪的性能特点和适用范围。在此基础上,展示了本组的最新研究成果,通过创造性地将基于马赫曾德尔干涉仪的空间外差傅里叶变换型光谱仪结构和波导阵列光栅的色散型光谱仪结构相结合,可同时实现较大的光谱范围和较高的光谱分辨率,为硅基片上光谱仪的应用打下了较好的基础。最后,论述了硅基片上光谱仪的发展趋势与应用前景,为芯片级硅基光谱仪的研究提供了参考。  相似文献   

12.
刘壮  巩岩 《光子学报》2012,41(7):776-780
针对太阳极紫外成像光谱仪的应用目的与工作环境,设计了一种太阳极紫外成像光谱仪的光学系统.该系统由望远系统、狭缝、光栅与探测器组成.望远系统采用离轴WolterⅡ型结构,入射光掠入射进入系统,具有光谱范围宽、稳定性高、克服恶劣空间环境能力强等优点.扫描镜采用平面反射镜,成像质量不随扫描角的改变而改变.分光光栅采用超环面3 600lines/mm变间距光栅,与超环面等间距光栅相比,具有成像质量高、光谱分辨率高、缩短系统长度的优势.工作波段为17.0~21.0nm,可满足探索温度在5.8≤log T≤6.3区间的宁静日冕的需要.视场为1 228″×2 400″,空间分辨率达到0.8arc second/pixel,光谱分辨率约为0.001 98nm/pixel,总长度不超过2.5m.计算了望远系统的理论有效面积,给出了望远系统的成像质量与实际的视场.系统整体的成像质量、光栅的谱线弯曲与谱带弯曲,均满足实际应用要求.  相似文献   

13.
本文通过光栅衍射实验对钠光双线结构的观测,验证了实际光栅系统的分辨本领。  相似文献   

14.
Etched multilayers obtained by forming a laminar grating pattern within interferential multilayer mirrors are used in the soft X‐ray range to improve the spectral resolution of wavelength dispersive spectrometers equipped with periodic multilayers. We describe the fabrication process of such an etched multilayer dispersive element, its characterization through reflectivity measurement and simulations, and its implementation in a high‐resolution Johann‐type spectrometer. The specially designed patterning of a Mo/B4C multilayer is found fruitful in the range of the C K emission as the diffraction pattern narrows by a factor 4 with respect to the non‐etched structure. This dispersive element with an improved spectral resolution was successfully implemented for electronic structure study with an improved spectral resolution by X‐ray emission spectroscopy. As first results, we present the distinction between the chemical states of carbon atoms in various compounds, such as graphite, SiC and B4C, by the different shape of their C K emission band. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

15.
本文指出了传统的光栅分辨本领R=kN只是在光源狭缝无限细的情况下的极限值。当光源狭缝还有一定宽度W时,衍射条纹将增宽,相应最小分辨角Δθk将增大,实际光栅系统的分辨本领将减小。文章运用衍射理论,给出了实际光栅系统分辨本领的修正公式。在实验中,在不同光栅宽度D的情况下,用k=1级衍射条纹,当测量恰能分辨钠黄光的双线结构的光源缝宽W时,这时光栅系统的分辨本领是λ/δλ≈1000,与修正公式计算的理论值一致。  相似文献   

16.
研制的透射光栅谱仪配备了高线密度金透射光栅作为分光元件,使用X光CCD记录时间积分光谱图像。在谱仪结构中引入了两个相互垂直的狭缝,一个用于实现光谱图像的1维空间分辨;另一个与光栅相配合后具有准直入射X光的作用,用来提高谱仪的分辨力。使用该谱仪对"阳"加速器Z箍缩实验的X光辐射进行了测量。当使用铝丝阵作为负载时,测得了铝的K壳层辐射和类锂离子的线谱辐射,并且通过将光谱图像与X光针孔相机的测量结果相比较,观察到了"热点"区域放出的较强的K壳层辐射。  相似文献   

17.
光栅光谱仪作为研究太阳辐射的重要设备之一,其波长扫描机构的精度很大程度上决定了最终测量结果的准确性。从光机系统的光栅参量误差和机械结构误差两方面入手,对丝杠摆杆波长扫描机构展开综合精度分析,依据凹面光栅色散原理,推导出波长λ与摆杆末端沿丝杠方向位移x,摆杆长度l,光栅常数g和入射光线与出射光线夹角半值δ之间的关系。再对等式求导,依据误差叠加原理,计算出在红外工作波段650 nm~2 400 nm范围内,其波长定标误差应不超过±1.227 nm。在实验样机上进行验证,以汞灯为光源拟合出误差与波长的关系曲线,并以氦氖激光器为光源加以验证。实验结果证明了理论计算的正确性,该分析方法为双光栅光谱仪零部件精度指标的确定提供了依据。  相似文献   

18.
自由电子激光辐射频谱测量   总被引:1,自引:0,他引:1  
文章描述了在环形电子束和实心电子束自由电子激光(FEL)研究中,测量辐射频谱使用的两种方法——波导色散线和带通滤波器谱仪。介绍了测量系统的组成和特点,给出了测量结果:环形束FEL试验。辐射频率在27—38GHz内可调:实心束FEL试验,辐射频谱带宽~1.2GHz。  相似文献   

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