色散型成像光谱仪

现在红外光谱仪差不多都用傅里叶红外了，双光束色散型红外光谱仪的市场在哪里？还有没有继续存在与发展的空间？

色散型红外光谱仪检定规程,大家做期间核查的时候可以参考下...改天我再把聚丙乙烯等的标准红外图谱也发上来.希望对大家有用...[~81341~][~81342~]

对于色散出现,从牛顿时代至今,无论搞理论或是仪器研究的,都沒看出此仪这样安置存在重大误导性质.一束光通过分光系统真能出现色散现象吗?即使出现色散现象,但它是来自于光里吗? 对于这些问题,本对牛顿所做的实验方法进行了全面的研究分析.结果发现,我们被一个自然物象这样巧合形成,所出现的一个巧合(色散)现象蒙骗了.对于这个巧合物象人们通常是很难发现它。如一束白光(或象)通过一分光系统，怎样才是理解是一束白光或象通过这一系统，手先考虑白光源(象)通过分光系的同时不能出现与白色(光源)不相同的其它物质象.若这样会出现色散现象才能说明色散现象来自于白色光里,若不能出现色散现象,说明单一的白色(光源)是不能构成色散出现条件.这样大家才能理解到色散的出现是白色(光源)与另一物质(黑色)通过分光系统后被偏转的结果.也会理解到现代一些光谱分析仪器这样安置的误导性与錯误性.

(1)光源红外光源是以产生红外辐射为主要目的的非照明用电光源。是一种能够发射高强度的连续红外线的物体。①能斯特灯。能斯特灯是一直径为l~3mm、长为2~5cm的中窄棒或实心棒。它由稀有金属锆、钇、铈或钍等氧化物的混合物烧结制成，在两端绕有钳丝以及电极。此灯的特性是：室温下不导电，加热至800~C变成导体，开始发光。因此工作前须预热，待发光后立即切断预热器的电流，否则容易烧坏。能斯特灯的优点是发出的光强度高，工作时不需要用冷水夹套来冷却；其缺点是机械强度差，稍受压或扭动会损伤。②硅碳棒。硅碳棒光源一般制成两端粗、中间细的实心棒，中问为发光部分，直径约5 cm、氏约5 cm，两端粗是为了降低两端的电阻，使之在工作状态时两端呈冷态。和能斯特灯相比，其优点是坚固，寿命长，发光面积大。另外，由于它在室温下是导体，J二作前不需预热。其缺点是工作时需要水冷却装置，以免放出大量热，影响仪器其他部件的性能。(2)样品室红外吸收光谱仪的样品室一般为一个可插入固体薄膜或液体池的样品槽，如果需要对特殊的样品(如超细粉末等)进行测定，则需要装配相应的附件。(3)单色器单色器由狭缝、准直镜和色散元件(光栅或棱镜)通过一定的排列方式组合而成，它的作用是把通过吸收池而进入入射狭缝的复合光分解成为单色光照射到检测器。①棱镜。早期的仪器多采用棱镜作为色散元件。棱镜由红外透光材料如氯化钠、溴化钾等盐片制成。常用于红外仪器中的光学材料的性能。盐片棱镜由于盐片易吸湿而使棱镜表面的透光性变差，且盐片折射率随温度增加而降低，因此要求在恒温、恒湿房问内使用。近年来已逐渐被光栅所代替。②光栅。在金属或玻璃坯子上的每毫米问隔内刻划数十条甚至上百条的等距离线槽而构成光栅。当红外线照射到光栅表面时，产生乱反射现象，由反射线间的_F涉作用而形成光栅光谱。各级光栅相互重叠，为了获得单色光必须滤光，方法是在光栅前面或后面加一个滤(4)检测器红外分光光度计的检测器主要有高真空热电偶、测热辐射计和气体检测计。此外还有可在常温下工作的硫酸三苷肽(TGS)热电检测器和只能在液氮温度下工作的碲镉汞(MCT)光电导检测器等。①高真空热电偶。它是根据热电偶的两端点由于温度不同产生温差热电势这一原理，让红外线照射热电偶的一端。此时，两端点问的温度不同，产生电势差，在回路中有电流通过，而电流的大小则随照射的红外线的强弱而变化，为了提高灵敏度和减少热传导的损失，热电偶是密封在一高真空的容器内的。②测热辐射计。它是以很薄的热感原件做受光面，装在惠斯登电桥的一个臂上，当光照射到受光面上时，由于温度的变化，热感原件的电阻也随之变化，以此实现对辐射强度的测量。但由于电桥线路需要非常稳定的电压，因而现在的红外分光光度计已很少使用这种检测器。③气体检测器。常用的气体检测器为高莱池，它的灵敏度较高。当红外光通过盐窗照射到黑色金属薄膜2上时，2吸收热后，使气室5内的氪气温度升高而膨胀。气体膨胀产生的压力，使封闭气室另一端的软镜膜凸起。另一方面，从光源射出的光到达镜膜时，它将光反射到光电池上，于是产生与软镜膜的凸出度成正比，也是最初进入气室的辐射成正比的光电流。这种检测器可用于整个红外波段。但采用的是有机膜，易老化，寿命短，且时间常数较长。不适用于扫描红外检测。光电检测器和热释电检测器由于灵敏度高，响应快，因此均用作傅里叶变换红外吸收光谱仪的检测器(有关这两种检测器的详细内容可参阅有关专著)。(5)放大器及记录机械装置由检测器产生的电信号是很弱的，例如热电偶产生的信号强度约为10叫V，此信号必须经电子放大器放大。放大后的信号驱动光楔和电机，使记录笔在记录纸上移动。色散型红外分光光度计按照其结构的简繁、可测波数范围的宽窄和分辨本领的大小，可分为简易型和精密型两种类型。前者只有一只氯化钠棱镜或一块光栅，因此测定波数范围较窄，光谱的分辨率也较低。为克服这两个缺陷，较早的大型精密红外分光光度计一般备有几个棱镜，在不同光谱区自动或手动更换棱镜，以获得宽的扫描范围和高的分辨能力。目前精密型红外分光光度计已采用闪耀光栅作色散元件，利用数块光栅自动更换，可使测定的波数范围2．傅里叶变换红外吸收光谱仪驱动装置傅里叶变换红外吸收光谱仪的组成构造： 活塞目光源一迈克尔逊干涉仪一检测器一记录系统一工 卞动镜B作站光(源~发6-出13)的。光被分束器分为两束，一束经光源t———兰竺≥H定镜A光源发出的光被分束器分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器。动镜合并后的光束以一恒定速度Vm作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差d，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，然后被检测，经卤检测器过A／D转换后，通过计算机记录数据。(1)光源的作用要求光源能发射出稳定、能量强、发射度 计算机C≥—圈记录仪小的具有连续波长的红外线。一般用能斯特灯、 图6 13傅里叶变换红外吸收硅碳棒或涂有稀土金属化合物的镍铬旋状灯丝。(2)迈克尔逊干涉仪FT—IR的核心部分就是迈克尔逊干涉仪。由定镜、动镜、分束器和探测器组成。核心部件是分束器。(3)检测器检测器一般可分为热检测器和光检测器两大类。热检测器的工作原理是：把某些热电材料的晶体放在两块金属板中，当光照射到晶体上时，晶体表面电荷分布变化，由此可以测量红外辐射的功率。热检测器有氘化硫酸三苷钛(DTGS)、钽酸锂(LiTa03)等类型。光检测器的工作原理是：某些材料受光照射后，导电性能发生变化，由此可以测量红外辐射的变化。最常用的光检测器有锑化铟、汞镉碲(MCT)等类型。(4)记录系统——红外工作软件傅里叶变换红外吸收光谱仪红外谱图的记录、处理一般都是在计算机上进行的。与经典色散型红外吸收光谱仪相比，FT—IR具有如下优点：①具有扫描速度极快的特点，一般在ls内即可完成光谱范围的扫描，扫描速度最快以达到60次／s；②光束全部通过，辐射通量大，检测灵敏度高；⑧具有多路通过的特点，所有频率同时测量；④具有很高的分辨能力，在整个光谱范围内分辨率达到0．1cm一一是很容易做到的；⑤具有极高的波数准确度。若用He—Ne激光器，可提供0．01cm，的测量精度；⑥光学部件简单，只有一个可动镜在实验过程中运动。

虽然波长色散型（ED-XRF）X射线荧光光谱仪与能量色散型（WD-XRF）X射线荧光光谱仪同属X射线荧光分析仪，它们产生信号的方法相同，最后得到的波谱或者能谱也极为相似，但由于采集数据的方式不同，ED-XRF（波谱）与ED-XRF（能谱）在原理和仪器结构上有所不同，功能也有区别。　　（一）原理区别　　X-射线荧光光谱法，是用X-射线管发出的初级线束辐照样品，激发各化学元素发出二次谱线（X-荧光）。波长色散型荧光光仪（WD-XRF）是分光晶体将荧光光束色散后，测定各种元素的含量。而能量色散型X射线荧光光仪（WD-XRF）是借助高分辨率敏感半导体检测器与多道分析器将未色散的X-射线按光子能量分离X-射线光谱线，根据各元素能量的高低来测定各元素的量。由于原理不同，故仪器结构也不同。　　（二）结构区别　　波长色散型荧光光谱仪（WD-XRF），一般由光源（X-射线管）、样品室、分光晶体和检测系统等组成。为了准确测量衍射光束与入射光束的夹角，分光晶体系安装在一个精密的测角仪上，还需要一庞大而精密并复杂的机械运动装置。由于晶体的衍射，造成强度的损失，要求作为光源的X-射线管的功率要大，一般为２～３千瓦。但X-射线管的效率极低，只有１％的电功率转化为X-射线辐射功率，大部分电能均转化为热能产生高温，所以X-射线管需要专门的冷却装置（水冷或油冷），因此波谱仪的价格往往比能谱仪高。能量色散型荧光光谱仪（WD-XRF），一般由光源（X-射线管）、样品室和检测系统等组成，与波长色散型荧光光谱仪的区别在于它用不分光晶体。由于这一特点，使能量色散型荧光光仪具有如下优点：　　①仪器结构简单，省略了晶体的精密运动装置，也无需精度调整。还避免了晶体衍射所造成的强度损失。光源使用的X-射线管功率低，一般在100W以下，不需要昂贵的高压发生器和冷却系统，空气冷却即可，节省电力。　　②能量色散型荧光光仪的光源、样品、检测器彼此靠得很近，X-射线的利用率很高，不需要光学聚集，在累积整个光谱时，对样品位置变化不象波长色散型荧光光谱仪那样敏感，对样品形状也无特殊要求。　　③在能量色散谱仪中，样品发出的全部特征X-射线光子同时进入检测器，这就奠定了使用多道分析器和荧光屏同时累积和显示全部能谱（包括背景）的基础，也能清楚地表明背景和干扰线。因此，半导体检测器X-射线光谱仪能比晶体X-射线光谱仪快而方便地完成定性分析工作。　　④能量色散法的一个附带优点是测量整个分析线脉冲高度分布的积分程度，而不是峰顶强度。因此，减小了化学状态引起的分析线波长的漂移影响。由于同时累积还减小了仪器的漂移影响，提高净计数的统计精度，可迅速而方便地用各种方法处理光谱。同时累积观察和测量所有元素，而不是按特定谱线分析特定元素。因此，见笑了偶然错误判断某元素的可能性。（选自网络，侵删）

色散型红外吸收光谱仪中“扇形镜”是做什么用途的？哪位知道请告知，多谢！

直读光谱仪的色散系统色散系统的作用：将各种波长的复合光按波长顺序区分开来。光栅色散原理 光栅是在一个光学平面或凹面上的许多等距等宽相互平行的狭缝（或刻槽），如果光线通过这些狭缝产生衍射和干涉现象，这一类光栅称为透射光栅；如果光线从一个镀有金属的光学表面的刻槽上反射产生衍射和干涉现象，这一类光栅成为反射光栅。在直读光谱仪中用的光栅均属反射光栅。 光栅的种类按光栅刻制的方式不同：可划分机刻光栅和全息光栅按光学平面的形状不同：可划分为平面光栅和凹面光栅

波长色散型荧光光谱仪，在做样时，样品放进去之后，点击软件上的测试按钮后，荧光光管自动关掉，重启光管没有用，要关机再启动，再启动光管，光管才能打开。出现的错误是：由于连接超时，光光谱仪断开和Spectrometer error：3,0,4,0,0 turret timeout。请问是怎么回事？我们的仪器型号是帕纳科公司的 AXios Advanced 。恳请各位高手给予指点！

急求THERMO FISHER 6300型设备的技术指标：光谱范围; 倒线色散率; 分辨率。今天没在实验室，看不到资料，求老师帮忙一下，谢谢！

对这类仪器我有两个问题,请专家给解释一下,谢谢!1、偏振能量色散型X射线荧光光谱仪中使用偏振光的特点(包括优点和缺点)是什么?2、这种偏振光是指光源是偏振光还是产生的荧光是偏振光?

[font=宋体]复合光经色散元素分光后，得到一条按波长顺序排列的光谱，能将复合光束分解为单色光，并进行观测记录的设备称为光谱仪。无论是在单道扫描型还是多通道型或全谱直读型的任何光谱仪中，通常都希望：(a)有适当的波长范围和波长选择，(b)能从被检测的辐射源的特定区域里采集尽可能多的光。为达到这两个目标，系统将包括：(a)一个入射狭缝；它提供与狭缝尺寸相同的的辐射光带，(b)一个能产生一束平行光的准直器，(c)一个或两个组合的色散元件，(d)一个能使被色散的特定狭窄光带重显的聚焦元件，(e)一个或多个能使所需光带分离的出射狭缝（全谱直读型仪器无需出射狭缝）。在ICP光谱仪的分光系统中，采用的色散元件几乎全都是光栅，在一些高分辨率的系统中，棱镜也是分光系统中的一个组成部件。[/font][font=宋体]1 、[/font][font=宋体]衍射光栅[/font][font=宋体]平行、等宽而又等间距的多缝装置称为衍射光栅。它是利用光的衍射和干涉现象进行分光的一种色散元件，衍射光栅有透射式和反射式两种，光谱仪常用的是反射光栅，它的缝是不透明的反射铝膜。在一块极其平整的毛坏上镀上铝层，刻上许多平行、等宽而又等距的线槽，每条线槽起着一个“狭缝”的作用，每毫米刻线有1200条、2400条或3600条，整块光栅的刻线总数几万条到几十万条。[/font][font=宋体]反射光栅从形状上可分为平面光栅，凹面光栅和阶梯光栅，从制作方法上又可分为机刻光栅和全息光栅。[/font][font=宋体]在一般的反射光栅中，由于光栅衍射中没有色散能力的零级衍射的主极大占去衍射光强的大部分（80%以上），随着主极大的级次增高，光强迅速减弱（见右图）。因此，使用这种反射光栅时，其一较弱，二级衍射更弱。为解决这个问题，将光栅的线槽刻成锯齿形，使其具有定向“闪耀”能力，把能量集中分布在所需的波长范围。光栅复制技术的发展，大大降低了生产成本并缩短生产周期，使光栅得到广泛应用。[/font][font=宋体]2、[url=http://www.huaketiancheng.com/][b]ICP等离子体发射光谱仪[/b][/url]的反射光栅[/font][font=宋体]1)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]光栅方程[/font][size=14px][font=宋体]根据光的衍射和干涉原理，当平行光束以α角入射于光栅时，则在符合下述方程的角β方向上获得最大光强。[/font][/size][align=center][font=宋体]d(sin[/font][font=宋体]α+sinβ)=m[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体] (m=0 [/font][font=宋体]±1 ±2)[/font][/align][font=宋体]其中d-光栅常数，即相邻两缝的间距，α-入射角，β-出射角，m-衍射级次，或称为光谱级次，[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]-[/font][font=宋体]衍射光的波长。[/font][font=宋体]2)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]平面反射光栅的特点[/font][font=宋体]a)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]根据光栅方程，当光栅常数d为定值时，对于同一方向（α一定）入射的复合光在同级光谱（m一定）中，不同波长[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]有不同的衍射角β与之对应，因而可在不同的衍射方向之获得不同波长的谱线（主极大）。这就是光栅的色散原理。[/font][font=&]b)[size=9px][size=3px] [/size][/size][/font][font=宋体]对一定波长[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]的单色光而言，在光栅常数d和入射角α固定时，对于不同级次m(m=0 ±1 ±2[/font][font=&]……[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]可得到不同角β的衍射光，即同一波长可以有不同级次的谱线（主极大）。[/font][font=&]c)[size=9px][size=3px] [/size][/size][/font][font=宋体]对于复合光，当m=0时，在β=-α的方向上，任何波长都可使光栅方程成立，即在此方向上，光栅的作用就象一面反射镜一样，将得到不被分光的零级光谱，入射光束中的所有波长都叠加在零级光谱中。当d和α为固定值时，对于不同波长、不同级次的光谱，只要其乘积m[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]等于上述定值，则都可以在同一衍射角β的方向上出现,即[/font][align=center][font=宋体]m[sub]1[/sub][/font][font=Symbol]l[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]=m[sub]2[/sub][/font][font=Symbol]l[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]= m[sub]3[/sub][/font][font=Symbol]l[/font][sub][font=宋体]3[/font][/sub][font=宋体]=[/font][font=&]……[/font][/align][font=宋体]例如，一级光谱中波长为[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]的谱线和波长为[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]/2[/font][font=宋体]的二级谱线，波长为[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]/3[/font][font=宋体]的三级谱线[/font][font=&]……[/font][font=宋体]重叠在一起（如图）。这种现象称为光谱级次的重叠。它是光栅光谱的一个缺点，对光谱分析不利，应设法予以清除。在平面光栅光谱仪中，常用不同颜色的滤光片来消除这种级次重叠。同时为了获得足够的光能量，在ICP光谱分析中，通常选择第一级（m=1）或第二级次（m=2）的光谱谱线。[/font][font=宋体]3)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]平面光栅光谱仪的主要性能[/font][font=宋体]a)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]色散率：光谱在空间按波长分离的程度称为色散率，其表示方法有角色散率（dβ/d[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]）和线色散率（dl/d[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]）两种，通常以线色散率倒数d[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]/dl[/font][font=宋体]表示仪器的色散能力，其单位为nm/mm。[/font][align=center][font=宋体]光栅的角散率：dβ/d[/font][font=Symbol]l[/font][font=宋体]=m/(d[/font][font=Arial]?[/font][font=宋体]cos[/font][font=宋体]β)[/font][/align][font=宋体]由此可见，角色散率与光谱级次m成正比。对于给定的波长范围，由于平面光栅的β较小（0[/font][font=宋体]-[/font][font=宋体]8[/font][font=宋体]°），cosβ变化不大（1-0.99），因而在同一个级次下，角色散率几乎不变；二级光谱的角色散率为一级光谱角色散率的两倍。[/font][font=宋体]在Ebert装置的平面光栅仪中，焦平面与光轴垂直, β=0[/font][font=宋体]-[/font][font=宋体]8[/font][font=宋体]°时，cosβ[/font][font=Symbol]?[/font][font=宋体]1[/font][font=宋体]。此时线色散率倒数为：[/font][font=宋体]d[/font][font=宋体]λ/dl[/font][font=Symbol]@[/font][font=宋体]d/(f[/font][font=&][/font][font=宋体]m) f[/font][font=宋体]为成像物镜的焦距。[/font][font=宋体]可见，线色散率倒数与成像物镜的焦距f、衍射光谱级次m成反比，即采用长焦距和高衍射级次的光谱有利于提高线色散率。同时平面光栅光谱仪的线色散率倒数只有在β角很小的情况下才接近常数，即随波长的增加，线色散率倒数几乎不变。[/font][font=宋体]b)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]分辨率：仪器的分辨率又称分辩本领，是指仪器两条波长相差极小的谱线，按Rayleigh原则可分开的能力。所谓Rayleigh原则，指一条谱线的强度极大值恰好落在另一条强度相近的谱线的强度极小值处，若此时这两条谱线刚能被分开，则这两条谱线的平均波长λ与波长差Δλ之比值，称为仪器的理论分辨率R，即R=λ/Δλ。对于平面光栅，理论分辨率R=λ/Δλ=m[/font][font=&][/font][font=宋体]N[/font][font=宋体]，由此表明光栅的分辨率为光谱级次m与总刻线N的乘积，不随波长改变而改变。[/font][font=宋体]当级次m增加时，角色散率、线色散率及分辨率均随之增加。这时光栅偏转的角度也越大，它在衍射方向的投影也越少，因而光栅的有效孔径也随之越小，因此，光谱强度也相应减弱。[/font][font=宋体]实际分辨率由于受许多客观误差因素的影响，总是比理论分辨率差，一台单色仪的分辨率是它能分辩的最小波长间距，这个波长间距不但有赖于仪器的分辩本领，而且也与狭缝的宽度、狭缝的高度及光学系统的完善性有关。在扫描式单色仪中，分辨率通常用半强度带宽值报出（如图）。[/font][font=宋体]谱线是狭缝的单色像，虽然采用窄狭缝对提高分辨率有利，但是，如果用太窄的狭缝就会使光强度明显地减弱，在平面光栅的ICP光谱仪中用的狭缝宽度一般为20um左右。[/font][font=&] [/font][font=宋体]3、闪耀光栅[/font][font=宋体]前面介绍的一般光栅具有色能力。但衍射能量的80%左右集中在不分光的零级光谱中，而有用的一、二级光谱依次减弱，因而实用价值很低。为了克服这一缺点，适当地改变反射光栅的刻槽形状，使起“狭缝”作用的反射槽面和光栅平面形成一定的倾角[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]，如图，即可将入射光的大部分能量集中到所需衍射级次的某个衍射波长附近，该波长称为“闪耀波长”，这种现象称为光栅的闪耀作用，这种光栅称为闪耀光栅，也称小阶梯光栅，倾角[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]为闪耀角。[/font][font=宋体]闪耀光栅的主要好处在于可使光能量集中在第一光谱级次（m=1）的λb与第二光谱级次（m=2）的λb/2附近。[/font][font=宋体]a)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]在“自准”条件下（[/font][font=Symbol]a[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]），闪耀波长与闪耀角的关系为2dSin[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]=m[/font][font=&][/font][font=宋体]λbm，可根据需要的闪耀波长λbm来设计相应的闪耀角[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]。[/font][font=宋体]b)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]光栅的闪耀并非只限于闪耀波长，而是在该闪耀波长附近的一定范围内也有相当程度的闪耀。[/font][font=宋体]c)[font=&][size=9px] [/size][/font][/font][font=宋体]如图表示为闪耀光栅的特性。这种光栅的一级闪耀波长λb[sub]1[/sub]=560nm，有86%的光强集中在一级，而其余14%被分配在零级和其他各级中。从该图可以看出，该光栅的二级光栅光谱的闪耀波长λb[sub]2[/sub]=560/2=280nm，实际上，光强的分布难与理论值完全相符，因为光栅刻线形状不可能精确地控制使其完全一致，图中表现了两条曲线的差别。[/font][font=宋体]总之，闪耀光栅可将某一波长的75-85%的光强集中到某一级次上，从而消除了一般光栅把光强集中在零级，而使其他级次的谱线变得很弱的缺点。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]4中阶梯光栅[/font][b][font=宋体]（echelle）[/font][/b][font=宋体]线色散率、分辨率、集光本领是评价光谱仪性能的重要指标，而这些性能又主要取决于所采用的色散元件[/font][font=&]—[/font][font=宋体]光栅，制造高性能的光栅一直是光谱仪技术追求的目标。[/font][font=宋体]从光栅色散率公式可知，在自准条件下（[/font][font=Symbol]a[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]）[/font][font=宋体]dl/d[/font][font=宋体]λ=(m[/font][font=&][/font][font=宋体]f)/(d[/font][font=&][/font][font=宋体]cos[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]提高线色散率可采用长焦距f、大衍射角[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]、高光谱级次m、减少两刻线间的距离d（提高每毫米刻线数）。[/font][font=宋体]从光栅分辨率公式可知[/font][font=宋体]R=[/font][font=宋体]λ/[/font][font=Symbol]D[/font][font=宋体]λ=m[/font][font=&][/font][font=宋体]N[/font][font=宋体]提高分辨率可增加光栅刻线总数N、用高衍射级次来解决。[/font][font=宋体]在常规的光栅设计中，都是通过增加每毫米刻线数来提高线色散率和分辨率。事实上由于制造技术及成本原因，精确、均匀地在每毫米刻制2400条线已很困难，采用全息技术制造的全息光栅最高可达10000条，但由于槽面成正弦形，使闪耀特性受影响，集光效率下降。[/font][font=宋体]1949[/font][font=宋体]年美国麻省理工学院的Harrison教授摆脱常规光栅的设计思路，从增加衍射角[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]，利用“短槽面”获得高衍射级次m着手，增加两刻线间距离d的方法研制成中阶梯光栅（Echelle），这种光栅刻线数目较少（8-80条），使用的光谱级次高（m=28-200），具有光谱范围宽、色散率大、分辨率好等突出优点。但由于当时无法解决光谱级次间重叠的问题，在五、六十年代未受到重视，直到七十年代由于实现了交叉色散，将一维光谱变为二维光谱，方得到实际应用，随着九十年代初二维半导体检测器（CID）和(CCD)的应用，中阶梯光栅的优点才在ICP光谱分析中充分的展显出来。[/font][font=宋体]光栅方程d(Sin[/font][font=Symbol]a[/font][font=宋体]+Sin[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体])=m[/font][font=宋体]λ 同样也适用于中阶梯光栅。在“自准”（[/font][font=Symbol]a[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]=[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]）时，m=2d[/font][font=&][/font][font=宋体]Sin[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]/[/font][font=宋体]λ。[/font][font=宋体]中阶梯光栅不同于平面光栅，采用刻槽的“短边”进行衍射，即闪耀角[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]很大（60°- 70°）；采用减少每毫米刻线数，即增大光栅常数d，因此，光谱级次m大大增加。例如IRIS Ad.全谱直读ICP的光栅刻线为52.6条/mm，闪耀角[/font][font=Symbol]e[/font][font=宋体]=64[/font][font=宋体]°，可计算出对应λ=175nm的光谱级次m=189级，对应λ=800nm的光谱级次m=42级。[/font][font=宋体]对于衍射级次从42-189时，其闪耀波长分别在800-175nm光谱分析段内，且这些闪耀波长间隔较近，即形成全波长闪耀，如图。[/font][font=宋体]中阶梯光栅的角散率：d[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]/d[/font][font=宋体]λ=(2[/font][font=&][/font][font=宋体]tg[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体])/[/font][font=宋体]λ[/font][font=宋体]线色散率dl/dλ=(2[/font][font=&][/font][font=宋体]f[/font][font=&][/font][font=宋体]tg[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体])/[/font][font=宋体]λ[/font][font=宋体]分辩率R=λ/[/font][font=Symbol]D[/font][font=宋体]λ=2[/font][font=&][/font][font=宋体]W/([/font][font=宋体]λ[/font][font=&][/font][font=宋体]Sin[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体])[/font][font=宋体]从上面三个公式可知，中阶梯光栅的角色散率、线色散率和分辩率都与衍射角[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]有关，并随着[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]增大而增大。因此，只要取足够大的[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]值（取闪耀角接近衍射角[/font][font=Symbol]b[/font][font=宋体]=64[/font][font=宋体]°），即相当于在较高级次下工作，就能获得很大的角色散率、线色散率和分辩率。[/font][font=宋体]对于一般平面光栅，线色散率[/font][font=&]dl/dx =(fm)/d[/font][font=宋体]，必须依靠增大仪器的焦距，减小刻线间距（增加刻线条数）来增加线色散率。而中阶梯光栅由于角色散率很大，不必依赖焦距的增加，就能获得较大的线散率。例如焦距[/font][font=&]1[/font][font=宋体]米[/font][font=宋体]，[/font][font=&]3600[/font][font=宋体]条[/font][font=&]/mm[/font][font=宋体]的平面光栅在[/font][font=&]200nm[/font][font=宋体]处，一级光谱的倒数线色散率仅为[/font][font=&]0.22nm/mm[/font][font=宋体]，而[/font][font=&]0.5[/font][font=宋体]米[/font][font=宋体]焦距，[/font][font=&]52.6[/font][font=宋体]条[/font][font=&]/mm[/font][font=宋体]的中阶梯光栅光谱仪在[/font][font=&]168[/font][font=宋体]级处同一波长的倒线色散率可达[/font][font=&]0.14nm/mm[/font][font=宋体]。由于中阶梯光栅的角色散率足够大，焦距反而可缩小（如[/font][font=&]0.5[/font][font=宋体]米[/font][font=宋体]），因此，仪器光室的体积大为缩小，使相对孔径变大，光谱光强也得到提高。[/font][font=宋体]由于线色散率大，中阶梯光栅每一级光谱的波长范围相当小，在这个范围内各波长的衍射角基本一致，而且各级基本上是在同一角度下（闪耀角）观察整个波长范围，所以均可达到很大闪耀强度，即“全波长闪耀”（见上图）。另外，这种中阶梯光栅它们相邻的衍射光谱级次之间的能量分布如右图所示，从图中可以看出，同一波长的入射光的能量多被分布在两个相邻衍射光谱的级次里，由于最佳闪耀波段两侧能量锐减，如图中虚线下方所示。故入射光强能量几乎都被集中到如图中虚线上方的闪耀波段中的该波长上，由此可知，中阶梯光栅在[/font][font=&]175-800nm[/font][font=宋体]全波段范围内均有很强的能量分布，中阶梯光栅其光谱图象可聚焦在[/font][font=&]200mm[sup]2[/sup][/font][font=宋体]的焦面上，非常适合于半导体检测器来检测谱线。[/font][font=宋体]中阶梯光栅光谱仪各级之间的重叠用交叉色散棱镜的办法来解决，即棱镜的色散方向与中阶梯光栅的色散方向互相垂直，这样在仪器的焦面上形成二维光谱图象（如图所示）。以[/font][font=&]IRIS Advantage ER/S[/font][font=宋体]为例：其光路如图所示。其焦距[/font][font=&]0.5[/font][font=宋体]米[/font][font=宋体]，中阶梯光栅刻线[/font][font=&]52.6[/font][font=宋体]条[/font][font=&]/mm[/font][font=宋体]，闪耀角[/font][font=&]64.1[/font][font=宋体]°[/font][font=宋体]，在[/font][font=&]42-189[/font][font=宋体]级时，其波长范围[/font][font=&]175-800nm[/font][font=宋体]连接起来总长将近[/font][font=&]4[/font][font=宋体]米[/font][font=宋体]。[/font][font=宋体]5、凹面光栅[/font][font=宋体]凹面光栅是[/font][font=&]1882[/font][font=宋体]年罗兰（[/font][font=&]Rowland[/font][font=宋体]）提出的，它是刻划在球面的一系列等距刻槽的反射式衍射光栅。与平面光栅必须借助成像系统来形成谱线不同，凹面光栅在光路中兼具色散和聚焦两种作用，因此在凹面光栅光谱仪中就只有狭缝、凹面光栅和检测器组成，光路紧凑（如图）。今天绝大部分直读式光谱仪（包括火花、多通道[/font][font=&]ICP[/font][font=宋体]）均采用凹面光栅作为色散元件，但凹面光栅的象散问题是比较严重的。[/font][b][font=宋体] 6[/font][/b][font=宋体]、[/font][font=宋体]光栅的误差[/font][font=宋体]在刻制光栅时，要求每条刻线必须很直，各刻线间严格地相互平行与等距，刻槽的几何形状必须完全一致。尽管光栅刻划机属精密机械之王，并在相当严格的环境下工作，但仍不可避免地存在机械误差，因而在机刻光栅的光谱中会出现一些不真实的谱线称为鬼线或伴线。[/font][font=宋体]平面反射光栅都由机刻光栅（母光栅）复制而成，因而鬼线的出现，是这种光栅不可避免的缺陷。[/font][b][font=宋体] [/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体]7、全息光栅[/font][font=宋体]随着全息激光技术的发展，出现了采用激光干涉照相法制作的衍射光栅，这种光栅称为全息光栅。[/font][font=宋体][size=14px]在磨制好的光栅毛坯上均匀涂布一层光敏物质，然后置于同一单色光源的两束激光干涉场中曝光。把明暗相同的干涉条纹记录在光敏层上。将已爆光的坯基浸入一种特殊的溶液中，涂层各部分由于所接受的曝光量不同而受到不同程度的溶蚀，从而在坯基上出现了与干涉条纹相当的槽线，最后在真空中镀上反射铝膜和保护膜就制成全息光栅。[/size][/font][font=宋体]全息光栅的特点为：（[/font][font=&]1[/font][font=宋体]）无鬼线，杂散光极小。（[/font][font=&]2[/font][font=宋体]）衍射效率较低，全息光栅的槽形通常为近似正弦波形，这种槽形不具备闪耀条件，没有明显的闪耀特性。据称，采用“离子蚀刻”技术的全息光栅，使光栅衍射效率得到较大提高。（[/font][font=&]3[/font][font=宋体]）分辨率高。由于全息技术使光栅刻线总数大幅度增加，因此色散率、分辨率也大幅度得到提高。[/font]

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=96283]光谱仪色散系统[/url]

能量色散分析仪只有一个探测器，它对测量Ｘ射线能量范围是不受限制的，而且这个探测器能同时测量到所有能量的Ｘ射线。也就是说只要激发样品的Ｘ射线的能量和强度能满足激发所测样品的条件，对一组分析的元素都能同时测量出来。一般有以下三种基本类型的探测器可用于测量Ｘ射线：密封式或流气式充气探测器、闪烁探测器、半导体探测器。 能量色散的条件是当样品被激发后产生的Ｘ射线通过窗口进入探测器探测器把Ｘ射线能量转换成电荷脉冲，每个Ｘ射线光子在探测器中生成的电荷与该光子的能量成正比。该电荷被转换成电压脉冲，当这些电压脉冲经充分放大后，被送入脉冲处理器，脉冲处理器把这些代表着各个元素的模拟信号再转换成为数字信号，由计算机进行分类，分别存入多道分析器（ＭＣＡ）的相应通道内，一般使用１０２４－２０４８道ＭＣＡ。这些通道覆盖了分析的整个能量范围。 波长色散分析仪是用多个衍射晶体分开待测样品中各元素的波长，由此对元素进行测量。晶体被安装在适当位置，以满足布拉格定律的要求。 Ｘ射线荧光分析和其它光谱分析一样，也是一种相对分析。这就是说，要有一套参考标样，这些参考标样能够在可能感兴趣的范围内覆盖所测元素。首先对这些标样进行测量，记录欲分析元素的强度，建立浓度（含量）、强度（ＣＰＳ）校准曲线，存入处理数据的计算机，供以后分析同一类型未知样品时使用。 最简单的校准线是直线，强度与浓度的依赖关系反映仪器的灵敏度。 另外由于校准线要在很长一段时间内使用，所以应对仪器的漂移作出调整，尽管这种漂移不大，但它确实存在。这可以通过对每个分析元素选用高、低两个参考点来实现。制备若干被称作ＳＵＳ（调整样）的特殊样品，它们含有适量的分析元素，有很好的长期稳定性。利用它们可以求出高、低强度值。

各位高人：直读光谱分析仪的色散率倒数如何计算？对光谱来说，色散率倒数大好？还是小好？怎么评价？

今天有看到一篇信息，摘录如下：“省计量院《能量色散X光射线荧光光谱仪计量校准规范》通过审定 文章来源：福建省计量科学研究院 更新时间：2011-10-8 14:35:09 9月27日，省计量院《能量色散X射线荧光光谱仪校准规范》通过审定。由此建立的能量色散X射线荧光光谱仪计量校准方法，具有较强的实用性和可操作性。能量色散X射线荧光光谱仪是公认的RoHs（关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令）筛选检测首选仪器，可以检测出RoHs法案中规定的所有物质，具有检测速度快、分辨率高、可实现无损检测、无需专门人员等特点。但该仪器相关技术指标没有国家规程，缺乏统一的技术规范。省计量院根据该仪器的计量性能和实际检测要求，制定了能量色散X射线荧光光谱仪的计量校准方法。该规程的运用，将有效提升能量色散X射线荧光光谱仪的检测质量，并保障该行业的健康发展，具有较好的社会及经济效益。”目前有关能量色散X光射线荧光光谱仪计量校准规范是不是没有一个统一的标准？ 那大家公司一年一次或两次的校准都是依据哪个规范进行的呢？http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1010.gif

[table=100%][tr][td]求问：傅立叶红外反射谱的峰值和色散型红外波段的反射谱的峰值位置一样吗？还有这两者有什么区别啊？图谱分析一样吗？求大神解答[/td][/tr][/table]

能量色散光谱仪-钴标样是否是通用的？一般价位是多少？

个人认为能散型光谱仪很多指标要优于波长色散型光谱仪，不知是否准确？那为什么很多应用场合包括国家标准里面，都是推荐波长色散型而不是能散型？比如水利，矿场，合金方面的标准。求解！另外，不知道有哪些国家标准里面是推荐了使用能算型的？好像没看到有。

一．X射线荧光分析仪简介 X射线荧光分析仪是一种比较新型的可以对多元素进行快速同事测定的仪器。在X射线激发下，被测元素原子的内层电子发生能级跃迁而发出次级X射线（X-荧光）。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量。波长色散型X射线荧光光谱仪（WD-XRF）。是用晶体分光而后由探测器接受经过衍射的特征X射线信号。如果分光晶体和控测器做同步运动，不断地改变衍射角，便可获得样品内各种元素所产生的特征X射线的波长及各个波长X射线的强度，可以据此进行特定分析和定量分析。该种仪器产生于50年代，由于可以对复杂体进行多组同事测定，受到关注，特别在地质部门，先后配置了这种仪器，分析速度显著提高，起了重要作用。随着科学技术的进步在60年代初发明了半导体探测仪器后，对X荧光进行能谱分析成为可能。能谱色散型X射线荧光光谱仪（ED-XRF），用X射线管产生原级X射线照射到样品上，所产生的特征X射线（荧光）这节进入SI(LI)探测器，便可以据此进行定性分析和定量分析，第一胎ED-XRF是1969年问世的。近几年来，由于商品ED-XRF仪器及仪表计算机软件的发展，功能完善，应用领域拓宽，其特点，优越性日益搜到认识，发展迅猛。 二．波长色散型X射线荧光光谱仪与能量色散型X射线荧光光谱仪的区别 虽然光波色散型（ED-XRF）X射线荧光光谱仪与能量色散型（ED-XRF）X射线荧光光谱仪同属于X射线荧光分析仪，它产生信号的方法相同，最后得到的波谱也极为相似，单由于采集数据的方式不同，WD-XRF（波谱）与WD-XRF(能谱)在原理和仪器结构上有所不同，功能也有区别。（一）原理区别 X射线荧光光谱法，是用X射线管发出的初级线束辐照样品，激发各化学元素发出二次谱线（X-荧光）。波长色散型荧光光仪（WD-XRF）是用分光近体将荧光光束色散后，测定各种元素的特征X射线波长和强度，从而测定各种元素的含量。而能量色散型荧光光仪（ED-XRF）是借组高分辨率敏感半导体检查仪器与多道分析器将未色散的X射线荧光按光子能量分离X色线光谱线，根据各元素能量的高低来测定各元素的量，由于原理的不同，故仪器结构也不同。（二）结构区别 波长色散型荧光光谱仪（WD-XRF），一般由光源（X-射线管），样品室，分光晶体和检测系统等组成。为了准且测量衍射光束与入射光束的夹角，分光晶体系安装在一个精密的测角仪上，还需要一庞大而精密并复杂的机械运动装置。由于晶体的衍射，造成强度的损失，要求作为光源的X射线管的功率要打，一般为2-3千瓦，单X射线管的效率极低，只有1%的功率转化为X射线辐射功率，大部分电能均转化为而能产生高温，所以X射线管需要专门的冷却装置（水冷或油冷），因此波谱仪的价格往往比能谱仪高。 能量色散型荧光光谱仪（DE-XRF）

光谱仪的色散率与分辨率，您如何理解？

ICP光谱仪是当前光谱分析中非常迅速非常灵敏的一种仪器。　　ICP光谱仪三大主要部分：　　一是激光光谱的光源 　　二是光谱仪系统，使不同波长的光聚焦在仪器上的特定位置。　　三是用置于焦点上的探测器来量光的强度。近代的光谱仪大都采用微型计算机处理实验结果。　　它是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。它密封在一个温度稳定的恒温机箱里，设计小巧，操作简易，设备的搬运和操作只要一个人就能完成。　　它具有样品用量少，应用范围广且快速，灵敏和选择性好等特点。　　ICP光谱仪包括以下几个主要部分：　　1、入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。　　2、准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上，如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。　　3、色散元件: 通常采用光栅，使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。　　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狭缝的像，其中每一像点对应于一特定波长。　　5、探测器阵列：放置于焦平面，用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是ccd阵列或其它种类的光探测器阵列。

ICP光谱仪是当前光谱分析中非常迅速非常灵敏的一种仪器。　　ICP光谱仪三大主要部分：　　一是激光光谱的光源 　　二是光谱仪系统，使不同波长的光聚焦在仪器上的特定位置。　　三是用置于焦点上的探测器来量光的强度。近代的光谱仪大都采用微型计算机处理实验结果。　　它是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。它密封在一个温度稳定的恒温机箱里，设计小巧，操作简易，设备的搬运和操作只要一个人就能完成。　　它具有样品用量少，应用范围广且快速，灵敏和选择性好等特点。　　ICP光谱仪包括以下几个主要部分：　　1、入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。　　2、准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上，如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。　　3、色散元件: 通常采用光栅，使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。　　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狭缝的像，其中每一像点对应于一特定波长。　　5、探测器阵列：放置于焦平面，用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是ccd阵列或其它种类的光探测器阵列。

色散率定义：将不同波长的光分散开的能力；分辨率定义：分辨率紧邻两条谱线的能力。两条谱线分散开啦，自然也能分辨啦。

我在该论坛看到好多关于X 荧光光谱仪的知识，我自己也是做能量色散X射线荧光光谱仪这方面的，里面有点知识还不懂，希望里面的朋友们帮我解析一下： 我在看杨明太老师的一本书时候，看到能量色散谱仪的性能测试中有一项是能量线性测试，我想问一下能量线性测试反映仪器的什么性能或者技术指标？谢谢了， 这两天急用！

在日前召开的Pittcon 2015上，帕纳科宣布推出一款革命性新产品——Zetium 多功能X射线荧光光谱(XRF)。Zetium测量平台同时将波长色散(WD)和能量色散(ED)整合进一台仪器；同时，Zetium还拥有一个可用于快速元素分布成像的微焦斑分析工具，以及一个水泥行业专用的创新THETA游离氧化钙通路。http://www.instrument.com.cn/news/20150311/155074.shtml同时进行波长色散和能量色散XRF分析，其实际应用价值如何？另外，之前为何没有仪器公司将波长色散和能量色散放到一起呢？是因为硬件技术难度，还是其他原因？

对于用户来讲，最有用的是光谱带宽，既代表分辨率，也说明光通量大小。线色散系数和狭缝宽度决定分辨率，也是光谱带宽；焦距和光栅刻线以及光谱仪设计模式决定线色散系数；光谱带宽和分辨率之间也有区别：因为分辨率是能够测试得到的最小的半高宽峰，于是，还要引入一个参数，就是最小扫描步进。要获得一个峰，至少需要5个点（有些说3个点，有些牵强），那么我们的分辨率还有一个限制项---3倍步进！从这个意义讲：光谱带宽不等于分辨率。