傅里叶变换红外光谱仪和红外光栅分光光度计的对比如何? 傅里叶变换红外光谱仪与红外光栅分光光度计相比,具有:光通量大、测量速度快、测量精度高、分辨率高、信噪比高、可以一次取得全波段光谱等特点。 其二者的性能相比,傅里叶红外光谱仪和其他类型红外光谱仪一样,都是用来获得物质的红外吸收光谱,但测量原理却不相同。在色散型红外光谱仪中,光源发出的光先照射试样,而后再经分光器(光栅或棱镜)分成单色光,由检测器检测后获得光谱。但在傅里叶变换红外光谱仪中,首先是把光源发出的光经干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样品。经检测器获得干涉图,得不到我们常见的红外吸收光谱,实际吸收光谱是由计算机将干涉图进行傅里叶变换得到的。 从两类红外光谱仪的原理比较可知,傅里叶变换红外光谱仪有其独到之处,它与一般色散型红外光谱仪截然不同,它没有分光系统,测量时是应用经干涉仪调制了的干涉光,可一次取得全波段光谱信息。与红外光栅分光光度计相比具有高光通量,测量速度快、测量准确度高、信噪比高、操作简便等特点,已逐渐替代了早期的红外光栅分光光度计,应用前景十分广泛。
光栅作为重要的分光器件,它的选择与性能直接影响整个系统性能。光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。◆如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素:1、光栅刻线,光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择;2、闪耀波长,闪耀波长为光栅最大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。如实验为可见光范围,可选择闪耀波长为500nm;3、使用范围,3、光栅效率,光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。◆光栅方程反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽,一系列平行刻槽的间隔与波长相当,光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长,在大多数方向消失,只在一定的有限方向出现,这些方向确定了衍射级次。如图所示,光栅刻槽垂直辐射入射平面,辐射与光栅法线入射角为α,衍射角为β,衍射级次为m,d为刻槽间距,在下述条件下得到干涉的极大值:Mλ=d(sinα+sinβ)定义φ 为入射光线与衍射光线夹角的一半,即φ=(α-β)/2;θ 为相对于零级光谱位置的光栅角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程:mλ=2dcosφsinθ从该光栅方程可看出:对一给定方向β,可以有几个波长与级次m 相对应λ 满足光栅方程。比如600nm 的一级辐射和300nm 的二级辐射、200nm 的三级辐射有相同的衍射角,这就是为什么要加消二级光谱滤光片轮的意义。衍射级次m 可正可负。对相同级次的多波长在不同的β 分布开。含多波长的辐射方向固定,旋转光栅,改变α,则在α+β 不变的方向得到不同的波长。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703121735_01_1841897_3.jpg
我们这将要引进一台火花直读光谱。在这方面我是新手。刚看了下原理,感觉比较简单。 我想问一下:火花直读光谱的光栅应该是基本固定的吧?最多只能微调。是不是这样? 我的感觉是:这种光谱仪把经光栅出来的光分光后一次性全给光电倍增管接收了,一起测。是不是有点类似于高效液相色谱中的光电二极管阵列一样?只是这里是光电倍增管阵列。 其它的光谱一般是一次测一个波长的光线。所以每次要转光栅,把它调到合适的位置,使在固定在一个位置上的光电倍增管接收相应的信号。 从原理上来说,就像我们把太阳光用棱镜(火花直读是光栅)分光成七彩虹一样,然后如果我们在不同位置接收不同颜色的光线(相当于检测),这样就知道每种彩色的强度。由于在火花直读光谱仪里光电倍增管是固定的(应该是固定的吧?),所以只有在一个合适的角度才有可能让这些东东入射到相应的光电倍增管上。因为波长的排列顺序是固定的。 从这个方面来说,我觉得火花直读光谱仪的抗震性很重要,位置稍有偏离可能就不好测了,或测不到了。 不知我的理解对不对?
光谱仪工作原理光谱分析方法作为一种重要的分析手段,在科研、生产、质控等方面都发挥着极大的作用。无论是穿透吸收光谱,还是荧光光谱,拉曼光谱,获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围(UV-IR),高光谱分辨率(0.001nm),自动波长扫描,完整电脑控制功能,极易和其它周边设备配合为高性能自动测试系统,使用电脑自动扫描多光栅光谱仪已成为光谱研究的首选。在光谱学应用中,获得单波长辐射是不可缺少的手段。除了用单色光源(如光谱灯、激光器、发光二极管)、颜色玻璃和干涉滤光片外,大都使用扫描选择波长的单色仪。尤其是当前更多地应用扫描光栅单色仪,在连续的宽波长范围(白光)选出窄光谱(单色或单波长)辐射。 当一束复合光线进入光谱仪的入射狭缝,首先由光学准直镜准直成平行光,再通过衍射光栅色散为分开的波长(颜色)。利用不同波长离开光栅的角度不同,由聚焦反射镜再成像于出射狭缝。通过电脑控制可精确地改变出射波长。光栅基础 光栅作为重要的分光器件,他的选择与性能直接影响整个系统性能。为更好协助用户选择,在此做一简要介绍。 光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂有金属的表面上机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。光栅方程 反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽,一系列平行刻槽的间隔与波长相当,光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长,在大多数方向消失,只在一定的有限方向出现,这些方向确定了衍射级次。如图1所示,光栅刻槽垂直辐射入射平面,辐射与光栅法线入射角为α,衍射角为β,衍射级次为m,d为刻槽间距,在下述条件下得到干涉的极大值:mλ=d(sinα+sinβ) 定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半,即φ=(α-β)/2;θ为相对与零级光谱位置的光栅角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程: mλ=2dcosφsinθ 从该光栅方程可看出: 对一给定方向β,可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角。 衍射级次m可正可负。 对相同级次的多波长在不同的β分布开。 含多波长的辐射方向固定,旋转光栅,改变α,则在α+β不变的方向得到不同的波长。如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素:刻槽密度G=1/d,d是刻槽间隔,单位为mm。闪耀波长 闪耀波长为光栅最大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实际需要波长附近。如实际应用在可见光范围,可选择闪耀波长为500nm。光栅刻线 光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择。光栅效率 光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。光栅光谱仪重要参数:分辨率(resolution) 光栅光谱仪的分辨率R是分开两条临近谱线能力的度量,根据瑞利判据为: R==λ/Δλ 光栅光谱仪有实际意义的定义是测量单个谱线的半高宽(FWHM)。实际上,分辨率依赖于光栅的分辨本领、系统的有效焦长、设定的狭缝宽度、系统的光学像差以及其它参数等。 R∝M.F/WM--光栅线数 F--谱仪焦距 W--狭缝宽度色散 光栅光谱仪的色散决定其分开波长的能力。光谱仪的倒线色散可计算得到:沿单色仪的焦平面改变距离χ引起波长λ的变化,即:Δλ/Δχ=dcosβ/nF 这里d、β、F分别是光栅刻槽的间距、衍射角和系统的有效焦距,n为衍射级次。由方程可见,倒线色散不是常数,它随波长变化。在所用波长范围内,改变化可能超过2倍。根据国家标准,在本样本中,用1200l/mm光栅色散的中间值(典型的为435.8nm)时的倒线色散。带宽 带宽是忽略光学像差、衍射、扫描方法、探测器像素宽度、狭缝高度和照明均匀性等,在给定波长,从光谱仪输出的波长宽度。它是倒线色散和狭缝宽度的乘积。例如,单色仪狭缝为0.2mm,光栅倒线色散为2.7nm/mm,则带宽为2.7*0.2=0.54nm。波长精度、重复性和准确度 波长精度是光谱仪确定波长的刻度等级,单位为nm。通常,波长精度随波长变化,本样本中为最坏的情况。 波长重复性是光谱仪设定一个波长后,改变设定,再返回原波长的能力。这体现了波长驱动机械和整个仪器的稳定性。卓立汉光的光谱仪的波长驱动和机械稳定性极佳,其重复性超过了波长精度。 波长准确度是光谱仪设定波长与实际波长的差别。每台单色仪都要在很多波长检查波长准确度。F/# F/#定义为光谱仪的直径与焦距的比值。这是对光谱仪接收角的度量,这是调整单色仪与光源及探测器耦合的重要参数。当F/#匹配时,可用上光谱仪的全部孔径。但是大多数单色仪应用长方形光学部件。这里F/#定义为光谱仪的等效直径与焦距的比值,长方形光学件的等效直径是具有相同面积的园的直径
下图为一检测器光栅衍射分光的实拍图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501280955_533330_2960432_3.png上述反射光栅的光路原理应该和下面的原理相似,但也有不同之处:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501281105_533343_2960432_3.png图F5-1是离轴抛物镜光学系统图。光源或照明系统发出的光均匀地照亮位于离轴抛物镜焦面上的入射狭缝S1,光经过离轴抛物镜6fl平行照射到光栅G上,经光栅衍射回到M1,经反射镜M2会聚到出射狭缝S2,最后经过滤光片M3到接收元件上。由于光栅的分光作用,从出射狭缝出来的光束为单色光。当光栅转动时.使不同波长的光束经出射狭缝S2射出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504201928_542753_2960432_3.jpg简单说,光栅是将光源射出的不同波长混合在一起的复色光分开为一个扇形分布的光谱带,狭缝的作用是只让这个扇形光谱带中的某一部分波长通过。这两个部件组合起来使用才能获得检测用的“单色光”。对于单色器的详细解读下面一贴更详细:主题:【讨论】说说大家所知道的光栅单色器 昵 称:xiejun110 网址:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130716/4853417/index_1.shtml file:///c:/documents and settings/aaa/application data/360se6/User Data/temp/2015013102041867.png
请教:我最近做了三个样品的红外光谱,能用得到的图谱与红外光栅光谱对比吗?红外光栅光谱与红外光谱是一回事吗?谢谢!
分光计是用来把光源激发出来的复合光展开成光谱的一种仪器,这种仪器的主要作用使复合光色散。使之成为各种不同波长的光叫做光的色散或叫分光。有棱镜和光栅二种,以棱镜为色散元件做成的分光仪,有水晶、玻璃、萤石等多种分光仪。以光栅为色散元件的分光仪又有平面衍射光栅或凹面衍射光栅分光仪之分。由于光栅刻划技术和复制技术进一步的提高,光栅已广泛应用于光电直读光谱仪中。光栅与棱镜比较具有一系列优点。首先棱镜的工作光谱区受到材料透过率的限制;在小于120nm真空紫外区和大于50微米的远红外区是不能采用的,而光栅不受材料透过率的限制,它可以在整个光谱区中应用。 光栅的角色率几乎与波长无关,光栅角色散在第一级光谱中比棱镜大,不过在紫外250nm时石英角色散比光栅角色率大。光栅的分辨率比棱镜大;由于光栅具有上述优点将更进一步得到应用。
光谱仪光栅哪里有卖?朋友想打听一下。
请问各位大侠,光栅光谱仪是种什么仪器,用来检测样品的什么指标呢?与荧光光谱仪有什么关系呢?
拆解双光束红外光谱仪,看结构学原理识元件最近实验室有一台经典的岛津IR-408红外光谱仪不用了,拆机机会来了,解析其结构,与大家分享相关知识。一、红外光谱仪器历史红外光谱仪器大致经历了三个阶段:第一代棱镜型——棱镜为色散原件第二代光栅型——光栅为色散原件第三代FTIR型——基于光干涉原理设计的傅立叶变换红外光谱仪器第一代与第二代都属于色散型。第一代棱镜型已基本淘汰,第二代色散型红外分光光度计曾经是主力机型,其工艺成熟、已经国产化,目前价格较低,在一些要求不高的地方,仍然在使用中。二、色散型红外光谱仪原理1、仪器外观这台岛津IR-408红外分光光度计是双光束色散型,1992年生产,原装进口产品。电源电压为100V,厂家配了一台交流变压器,将市电220V变为100V供仪器使用,仪器右边是交流变压器:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458107_1807987_3.jpg控制面板很简单:电源开关按钮、记录笔按钮、扫描按钮、增益旋钮http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458108_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162152_458109_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458110_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458111_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458112_1807987_3.jpg仪器后部:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458113_1807987_3.jpg机架是铸铝结构,结实较轻,力气大的人,一人能搬动:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458114_1807987_3.jpg机座底部:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308162153_458115_1807987_3.jpg2、工作原理色散型的红外光谱仪采用双光束,是以"光学零位平衡"原理设计的。绘制岛津IR-408红外分光光度计原理示意图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308240733_459775_1807987_3.jpg工作原理:光源发出的红外辐射光被两只反射镜分为等强度的两束光,一束通过样品池,一束通过参比池。通过参比池的光束经过衰减器(又称光梳或光楔)与通过样品池的光束会合于斩光器(又称切光器)处,斩光器的半园型扇镜使两光束交替进入单色器(光栅)色散之后,经过滤光器,交替投射到热电检测器(真空热电偶)上进行检测。单色器(光栅)的转动与光谱仪记录图纸横纵坐标方向相关联。纵坐标的位置表明了单色器的某一波长(波数)的位置。若样品对某一波数的红外光有吸收,则两光束的强度便不平衡,参比光路的强度比较大。因此检测器产生一个交变的信号,该信号经放大、整流后,连接至衰减器(测试光梳)的伺服电机,该电机驱动测试光梳更多地遮挡参比光束,使之强度减弱,直至两光束又恢复强度相等。此时交变信号为零,不再有负反馈信号。此即"光学零位平衡"原理。驱动测试光梳的伺服电机同步地联动记录仪的记录笔,沿图纸的纵坐标方向移动,因此纵坐标表示样品的吸收程度。当仪器自高波数至低波数进行机械扫描(旋转光栅)时,就可以连续地显示或记录被测样品的红外吸收谱图了。三、实物拆解及[
有谁用过平场光栅光谱仪,能否介绍一下什么意思 有哪些产品
光栅数显测量系统是一种能自动检测和自动显示的光机电一体化产品,是改造旧机床,装备新机床以及各种长度计量仪器的重要配套件,是用微电子技术改造传统工业的方向之一。由于光栅数显测量系统具有精度高,安装及操作容易,价格低,回收投资快等优点而得到大量使用。为使广大用户能够更好地掌握运用好这一产品,本文以我公司生产的BG1/KG1型系列光栅线位移传感器为例,就其结构、原理、安装与维护作一介绍。一、结构 BG1/KG1系列光栅线位移传感器是我公司生产的主导产品之一,分为BG1型闭式结构和KG1型开启式结构两种类型。BG1型闭式结构的光栅尺为5线/mm,KG1型开启式结构的光栅尺为100线/mm。 KG1型开启式传感器的标尺光栅裸露在外,微型发光器件和接收器件都装在传感头里。它的精度较高,要求的工作环境条件高,通常运用于精密仪器及使用条件较好的数控设备上。BG1型闭式传感器的特点是发光器件、光电转换器件和光栅尺封装在紧固的铝合金型材里。发光器件采用红外发光二极管,光电转换器件采用光电三极管。在铝合金型材下部有柔性的密封胶条,可以防止铁屑、切屑和冷却剂等污染物进入尺体中。电气连接线经过缓冲电路进入传感头,然后再通过能防止干扰的电缆线送进光栅数显表,显示位移的变化。闭式光栅线位移传感器的结构及输出波形见图1、图2。 http://www.newmaker.com/nmsc/u/art_img1/200612/200612271602699406.gif图一http://www.newmaker.com/nmsc/u/art_img1/200612/200612271604153434.gif图二 BG1型闭式传感器的传感头分为下滑体和读数头两部分。下滑体上固定有五个精确定位的微型滚动轴承沿导轨运动,保证运动中指示光栅与主栅尺之间保持准确夹角和正确的间隙。读数头内装有前置放大和整形电路。读数头与下滑体之间采用刚柔结合的联接方式,既保证了很高的可靠性,又有很好的灵活性。读数头带有两个联接孔,主光栅尺体两端带有安装孔,将其分别安装在两个相对运动的两个部件上,实现主光栅尺与指示光栅之间的运动进行线性测量。二、基本原理 光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。三、安装方式 光栅线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。 一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。1、安装基面 安装光栅线位移传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。基座要求做到:①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅尺50mm左右)。②该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。2、主尺安装 将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。在安装光栅主尺时,应注意如下三点: (1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。 (2) 在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。 (3) 不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。3、读数头的安装 在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。4、限位装置 光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。5、检查 光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。 在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。 通过以上工作,光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,光栅传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照光栅传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。四、使用注意事项(1)光栅传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。 (2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅传感器壳体内部。 (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。 (4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。 (5) 为保证光栅传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。 (6) 光栅传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅传感器即失效了。 (7) 不要自行拆开光栅传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。 (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。 (9) 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。高创传感器公司生产的高精度位移传感器具有良好的电磁兼容性,技术指标优于国家标准,处于国内绝对领先地位。五、常见故障现象及判断方法1、接电源后数显表无显示 (1)检查电源线是否断线,插头接触是否良好。 (2)数显表电源保险丝是否熔断。 (3)供电电压是否 符合要求。2、数显表不计数(1)将传感器插头换至另一台数显表,若传感器能正常工作说明原数显表有问题。 (2)检查传感器电缆有无断线、破损。3、数显表间断计数(1)检查光栅尺安装是否正确,光栅尺所有固定螺钉是否松动,光栅尺是否被污染。 (2)插头与插座是否接触良好。 (3)光栅尺移动时是否与其他部件刮碰、摩擦。 (4)检查机床导轨运动副精度是否过低,造成光栅工作间隙变化。4、数显表显示报警(1)没有接光栅传感器。 (2)光栅
一、红外光谱仪的种类 红外光谱仪的种类有: ①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量。 ②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的,其核心部分是一台双光束干涉仪。 当仪器中的动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后,就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点: ①多通道测量,使信噪比提高。 ②光通量高,提高了仪器的灵敏度。 ③波数值的精确度可达0.01厘米-1。 ④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。 ⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,可以实现远红外光谱的测定。 近红外光谱仪种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。 从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的近红外光谱,也有的适用于测定长波段的近红外光谱。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。红外光谱仪的原理在下面分别加以叙述。 二、滤光片型近红外光谱仪器: 滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。 仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。 该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。 该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。 三、色散型近红外光谱仪器: 色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。 该类型仪器的优点:是使用扫描型近红外光谱仪可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型近红外光谱仪还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。 该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。 四、傅里叶变换型近红外光谱仪器: 傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。 在傅里叶变换近红外光谱仪器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。 ⑴ 传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。 ⑵改进的干涉仪:干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。 五、传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。 三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力
[font=宋体]光栅作为分光器件的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器所占比例很大,由于使用全息光栅,[/font][font=宋体][font=宋体]使光栅的质量大大提高,没有鬼线,杂散光很低,使光栅分光系统的光学性能有很大的提高。其中一种光栅分光系统采用精密波长编码技术的扫描技术,通过精密控制光栅的转动实现单色光的获取,如图[/font][font=Times New Roman]2-4[/font][font=宋体]所示;另一种技术路线是采用固定凹面光栅的同时配上多通道检测器,如图[/font][font=Times New Roman]2-5[/font][font=宋体]所示,检测器的不同通道单元接收不同波长的单色光,该方式改变了光谱扫描的方式,光谱读取的速度大大提高。上述两种光栅分光光谱仪器价格适中,对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的普及与推广起很大作用。其中采用阵列检测器的光栅光谱仪因为没有任何移动部件,一般认为仪器的稳固程度较高,非常适宜用于在线系统。[/font][/font][align=center][img=,228,183]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251642251485_5277_4070220_3.png!w397x413.jpg[/img][font=宋体] [/font][img=,229,183]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406251642298588_3148_4070220_3.png!w491x346.jpg[/img][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2-4[/font][font=宋体]光栅扫描型分光系统示意图图[/font][font=Times New Roman]2-5[/font][font=宋体]固定光栅[/font][/font][font='Times New Roman']—[/font][font=宋体]多通道传感分光系统示意图[/font][/align]
有没有哪位大神知道哪个牌子的平面光栅光谱仪好?光栅摄谱仪是一米的好呢,还是两米的好?
请问光电技术专家,目前光栅有哪些形式、功能和用途,请为我简要介绍一下其材料组成及工作原理、价格情况,如能赐教将非常感谢!
在一个文档里看到的,贴出来分享下。摘自:文献1光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构,最初的光学平台采用对称式 Czerny-Turner 分光结构, 荷兰 Avantes 公司生产的微小型光纤光谱仪即使用了这种光学平台设计 (图 1 所示) 。光信号由光纤传导经过一个标准的 SMA905 接口进入光谱仪内部,经球面镜准直,然后由一块平面光栅分光后,将入射光分成按一定波长顺序排列的单色光,再由聚焦镜聚焦到一维线性 CCD线性阵列探测器上进行检测。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902072108_131755_1786353_3.gif[/img][/center]全球最大的光纤光谱生产商美国 Ocean Optics 公司的 Michaeal J.Morris 等人研制的微小型光纤光谱仪则使用非对称交叉式 Czerny-Turner 分光结构(图 2 所示) ,此光学平台的设计是在 Czerny-Turner 结构基础上进行光路的改进,使光谱仪内部构件布局更紧凑,可进一步小型化(USB4000 系列光谱仪的尺寸规格仅为 89.1×63.3×34.4mm, 可以安装在一个小到足以放入手掌的测量平台)。与对称式 Crerny-Turner 结构相比,由于缩短了光程,使聚焦镜投射到线性CCD 阵列检测器的平行排列单色光展成呈一定角度的圆弧排列,会对光信号的检测会产生一定的非线性误差。 [center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902072108_131756_1786353_3.gif[/img][/center]摄谱结构的光学平台设计使微小型光纤光谱仪内部无活动构件,光学元件都采用反射式,可在一定程度上减少像差,并使工作光谱范围不受材料影响。仪器小型化全固定件的光学系统设计可适应高震动、狭窄空间等复杂的工况环境检测的需要。文献1:微小型光栅光谱仪在过程检测中的应用 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=131782]微小型光栅光谱仪在过程检测中的应用 [/url]pdf格式的。
[color=#990000]摘要:为了实现阶梯光栅光谱仪的高精度测量,要在全过程中对温度和压力进行长时间的精密恒定控制。本文将针对阶梯光栅光谱仪中压力的精密控制,介绍压力的自动化控制技术,并详细介绍了具体实施方案,其中特别介绍了控制效果更好的双向控制模式。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000]一、问题提示[/color][/size] 阶梯光栅光谱仪作为一种全谱直读的光谱仪器广泛应用于天文、地矿、化工、冶金、医药、环保、农业、食品卫生、生化、商检和国防等诸多领域,但阶梯光谱仪的灵敏度会受到环境温度和压力的严重影响,因此阶梯光谱仪普遍要求对工作温度和压力进行精密控制,特别是压力控制要求达到很高精度,如果控制精度不够,则会带来以下几方面的影响: (1)压力波动会使得阶梯光谱仪内的气体折射率发生改变。 (2)压力波动也会造成光谱仪内外压差不同而造成光谱仪光路(特别是光学窗口处)的微小变形。同时,温度变化也会直接造成气压随之改变。 总之,为了实现阶梯光栅光谱仪的高精度测量,要在全过程中对温度和压力进行长时间的精密恒定控制。本文将针对阶梯光栅光谱仪中压力的精密控制,介绍压力的自动化控制技术,并详细介绍了具体实施方案。[size=18px][color=#990000]二、实施方案[/color][/size] 阶梯光栅光谱仪的压力控制系统结构如图所示。在具体实施过程中,需要根据具体情况需要注意以下几方面的内容:[align=center][color=#990000][img=阶梯光谱仪压力控制,550,355]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211541151559_1872_3384_3.png!w690x446.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]阶梯光栅光谱仪压力控制系统示意图[/color][/align] (1)阶梯光谱仪的工作压力一般在一个大气压760torr附近,因此要选择在此压力下测量精度能满足设计要求的压力传感器。 (2)压力自动控制采用24位高精度PID控制器,如果24位测量精度还是无法匹配压力传感器精度,则需要更高精度控制器。 (3)压力控制采用双向模式,即同时调节进气和出气流量,但对于一个大气压附近的压力控制,一般是固定进气流量后自动调节排气流量实现压力恒定控制。 (4)针对不同尺寸的阶梯光谱仪工作腔室大小,需选择不同的出气流量控制阀。对于大尺寸空间工作室,出气流量控制可选用出气口径较大的电动球阀;而对于小尺寸空间工作室,出气流量控制则需要选择出气口径较小和更精密的电动针阀。抽气用的真空泵也是如此。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
直读光谱有一米(1000mm)光栅,750mm光栅,500mm光栅,到底哪种光栅最好?直读光谱光栅是否越长越好?请大家发表高论。
看到很多版友都问过直读光谱中光栅的区别,整理了几个老帖子的回答~~汇总优质资源啦!!!!1、知识简介 —— 光栅摄谱仪http://bbs.instrument.com.cn/topic/41402962、凹面光栅和平面光栅的区别http://bbs.instrument.com.cn/topic/38543273、火花直读光谱的光栅基本上固定不动的吧?只能微调?http://bbs.instrument.com.cn/topic/4421323~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~目前只看到这些,大家还有看到好帖子,欢迎在本帖下留言,推荐给我哦~~
衍射光栅与闪耀光栅的原理有何不同? 现在紫外分光光度计都是用闪耀光栅吧? 有人说闪耀光栅是一种衍射光栅,也有人说是反射光栅,我觉得是属反射。 但为何有的书上在闪耀光栅上又提到衍射角? 请高手解释下。
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=18699]光栅和棱镜光谱仪的特性1.pdf[/url]
瑞利原子光谱仪器中的光栅是国内自己刻的吗?现在国内都能制作什么样的光栅?
请问:2米光栅光谱还有没有在用的?什么型号?主要指标是什么?
请问国内有生产用于光谱仪的凹面光栅的吗?
光栅尺工作原理及详细介绍光栅:光栅是结合数码科技与传统印刷的技术,能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界,电影般的流畅动画片段,匪夷所思的幻变效果。 光栅是一张由条状透镜组成的薄片,当我们从镜头的一边看过去,将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像,而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不同线条上的图像,对应于每个透镜的宽度,分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上,当我们从不同角度通过透镜观察,将看到不同的图像。 光栅尺:其实起到的作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用,其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用,然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准。 【相当于眼睛】 一、引言 目前在精密机加工和数控机库中采用的精密位称数控系统框图。 随着电子技术和单片机技术的发展,光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用,并逐步向智能化方向转化。 利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量,它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。下面对该系统的工作原理及设计思想作以下介绍。 二、电子细分与判向电路 光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。目前高分辨率的光栅尺一般造价较贵,且制造困难。为了提高系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,本系统采用了电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量,同量莫尔条纹又具有光学放大作用,其放大倍数为 : (1) 式中:W为莫尔条纹宽度;d为光栅栅距(节距);θ为两块光栅的夹角,rad 在一个莫尔条纹宽度内,按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与羊向功能。本系统采用的光栅尺栅线为50线对/mm,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在一般工业测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,我们采用了由低漂移运放构成的差分放大器。由4个滏电器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,首先把它们整形为占空比为1:1的方波,经由两个与或非门74LS54芯片组成的四细分判向电路输入可逆计数器,最后送入由8031组成的单片机系统中进行处理。 三、单片机与接口电路 为实现可逆计数和提高测量速度,系统采用了193可逆计数器。假设工作平台运行速度为v,光栅传感器栅距为d,细分数为N,则计数脉冲的频率为: (2) 若v=1m/s,d=20μm,N=20,则f=1MHz,对应计数时间间隔为[font=Times New Roman
有人目测过直读光谱仪光栅的实际尺寸吗?包括PMT和CCD的。
直读光谱用的是什么光栅?平面光栅?凹面光栅?阶梯光栅?或其他光栅?
光谱仪光栅上有灰尘,氩气冲不掉,如何处理
请问反射式衍射光栅的色散原理是什么?谢谢