卷对卷狭缝涂布仪

现在原子吸收使用的光源通常是锐线光源，但这个并不表示光源只产生一个共振线。根据不同的元素和不同灯质量的好坏。谱线的组成也是不同的，通常一般元素都有数条以上的谱线。为了将我们要使用的谱线和别的干扰谱线分离出来，我们就需要用到单色器，而狭缝又是单色器的重要组成部分。 一：下图所示的是扫描铁灯248nm到400nm处的图谱。从图中可以到铁的谱线是如此之多，如此之密，所以在测量这些谱线复杂的谱线对于单色器的分辨要求更高。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111244_322920_1634661_3.jpg二：光谱带宽与狭缝的关系 光谱带宽指从单色器射出的单色光谱线强度轮廓曲线的二分之一高度处的谱带宽度。用来表征仪器的光谱分辨率。根据SBW = （dL/dλ）* B = (mf/d*cosq)*BdL/dλ是光栅的线色散率，B是狭缝宽度。线色散率一般是根据光栅的性能决定每台仪器这个参数一般是固定的如果要改变光谱带宽只能通过改变狭缝来光谱带宽。三：狭缝真面目http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111246_322921_1634661_3.jpg 单色器的狭缝，分为入射狭缝和出射狭缝，一般是由两个具有锐刀口的金属片精密加工而成，两刀口要求平行性好，并处以同一平面。目前的原吸狭缝机构一般都是有多档可调（通常的有0.1，0.2,0.4,1.2）调节机构也多以仪器自动调节为主。入射狭缝的作用入射狭缝起限制杂散光进入的作用，一般是在单色仪准直镜的焦点上。出射狭缝的作用出射狭缝起限制光谱带宽的作用，一般是在单色仪物镜的焦点上。四：不同狭缝下扫描的铁谱 铁元素在原吸上通常推荐的测量谱线是248.3nm，以下我将结合使用不同的狭缝宽度扫描出来的图片来进一步解释狭缝的作用。图（1）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111248_322922_1634661_3.jpg 上图是在狭缝宽度为0.1的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到我们需要248.3nm这个谱线很好的以别的谱线分离出来，同时因为狭缝的宽度很小，所以进光量很小从图上看到对应的能量值较小。通常在这个情况下狭缝是可以在增加以便增加通光量降低仪器的增益值提高仪器稳定性。图（2）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111253_322923_1634661_3.jpg 上图是在狭缝宽度为0.2的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到248.3nm谱线旁边的248.8那个谱线已经和它旁边的谱线分离度已经下降了但是我们需要的248.3nm那根谱线还是很好的分离出来了，同时因为狭缝的宽度增加了一倍，所以进光量也同时增加了一倍从图上看到对应的能量值增加了许多。通常这个狭缝宽度是最是适合的狭缝宽度。图（3）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111255_322924_1634661_3.jpg 上图是在狭缝宽度为0.4的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到248.3nm谱线已经不能和248.8那条谱线分离开了，虽然图谱上的能量增加了非常多。但是因为单色性降低共振线的灵敏度大大降低，并且将偏移朗伯比尔定律。这个狭缝宽度将不大适合该共振线的测量。图（4）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110111257_322925_1634661_3.jpg 上图是在狭缝宽度为1.2的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以看到几乎所有的谱线都叠加在一起了，虽然图谱上的能量增加了非常多。但是这样已经背离了原子吸收的理论了没有实际的测量意义了。五：狭缝选用的一般准则 小狭缝通光量小，对应的光谱带宽较小波长分辨率高，适合共振线附近有干扰谱线的元素。但是过小的狭缝因为进光量少一般会增大仪器增益值，导致仪器噪声增大。大狭缝通光量大，对应的光谱带宽较大波长分辨率较低，适合在共振线附近没有干扰谱线的元素。较大的狭缝能改提高进光量对应的仪器增益值较低。综合上诉，个人认为选用狭缝的原则是当狭缝宽度满足其分开其它发射线与共振线的所需的宽度时，尽量选用大的狭缝以提高稳定性。以上便是个人对狭缝的理解有不足之处希望大家批评指教。

在某些光学仪器产品指标里，经常看到关于光谱带宽或狭缝的类型写为“连续可调”式。其后仔细一问：其实就是几档固定狭缝式的，如下图：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501211522_532849_1602290_3.jpg这种狭缝一般加工为若干固定宽度的档位，但在测量中途是不能改变的更谈不上连续了，仅仅是测试前“宽度可选”而已。真正的连续可调狭缝结构如下图所示。这种狭缝由两个可以随意开闭宽度的刀口组成，一个刀口为固定的，另一个刀口通过伺服电机带动而产生左右移动，从而来改变狭缝（带宽）的宽度；当然这种宽度是有一定范围的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501211534_532853_1602290_3.jpg固定可选狭缝的优点：带宽不会改变，重复性好。固定可选狭缝的缺点：狭缝宽度限制死了，不能灵活使用；尤其是作为红外伺服式可变宽度狭缝则不能胜任。连续可调式狭缝的优点：使用宽度灵活性好；可以作为伺服式场合应用。连续可调式狭缝的缺点：同一狭缝宽度在重复设定时，其宽度的重复精度很难保证。要想保证带宽的精度，要先行设置到零点（onm)处，然后再调整到预设的宽度，较为繁琐。之所以有些仪器厂家的产品指标将二者混淆而谈，一是概念不清，二是难免有故意有偷梁换柱之嫌。

今天有幸拆解一台大紫外分光光度计，其中看到了一组可调狭缝，特拍照下来，这种可调狭缝不是类似楔状刀口型的狭缝，而是用两片极薄的磷铜片固定在活动支架板上，因此无需考虑刀口型狭缝的进出光束的方向问题。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208221651_385454_1602290_3.jpg图-1 可调式三联动狭缝系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208221645_385452_1602290_3.jpg图-2 单个狭缝的细部结构

昨日，检修一台分光光度计，可见区的基线噪声很大，根据与良好的仪器作比较，发现钨灯的能量下降了一半，故判断为钨灯老化。于是准备更换一只新的钨灯。但是，新的钨灯换上后，能量没提高多少，经过仔细检查发现，钨灯照射在狭缝上的光斑由垂直方向变为水平方向；以前垂直的光斑可以覆盖住狭缝，造成光透量很强，见附图-1的左图所示；而现在的水平光斑只遮住了一部分的狭缝，故光透量减少，见图-1的右侧图所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241655_284994_1602290_3.jpg 图-1经过仔细检查发现，造成这种现象的原因是：后来更换的钨灯虽然与先前的钨灯是同电压和同功率的，但是灯丝的方向却大相径庭。原钨灯的灯丝是垂直方向的，见图-2所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241656_284996_1602290_3.jpg 图-2而现在的钨灯的灯丝是水平方向的，如图-3所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241657_284997_1602290_3.jpg 图-3综上所述，我悟出了一个以往忽略了的问题，那就是：灯丝的方向要与狭缝相吻合。我以前经常更换的钨灯是处于水平方向的，因此要使用类似图-3那样的水平灯丝的钨灯，这样才能使灯的光斑与狭缝充分覆盖，这种灯室的构造如图-4所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103241658_284999_1602290_3.jpg 图-4而昨天我更换的钨灯是垂直安装的，因此这种灯丝的方向应该是垂直的，这样才能保证与狭缝吻合。但是我却忽略了这个问题，只是简单的认为：只要灯的功率，电压符合要求就可以了。这种仪器的灯室的构造如图-5所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104021517_286814_1602290_3.jpg 图-5现在的问题是：（1） 钨灯的光斑形成是否与灯丝的方向有关呢？（2） 所有的可见分光光度计是否均要考虑钨灯的方向呢？请广大版友根据您的经验发表一下您的观点。

4月3日，我写了一篇关于光栏的帖子，见下图：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/04/201304092055_434679_1602290_3.jpg当原吸使用石墨炉分析的时候，在原子化阶段石墨管会发出耀眼的光辉，这个耀眼的光辉就是一个强烈的杂散光，并会对测试结果产生不利的影响。为此，在许多仪器光路的设计中，让一个光栏（图中黄色圆圈里的部件）在石墨炉分析时由一个电机带动旋转切进到光路中，这样，即便石墨管在原子化发出耀眼的光，也会因光栏的切入而衰减了对单色器的干扰。但是，特别设计的光栏，无形中增加了成本和部件，同时故障率还会增加。那么能不能找到另一种既不增加部件费用成本，又能起到光栏的效果的途径呢？答案是：有！那就是利用单色器的狭缝来起到光栏的效果。见下图所示：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/04/201304092005_434670_1602290_3.jpg从上图不难看出，该狭缝共有四档，即：2.6nm ，1.3nm，0.4nm，0.2nm。在这里除了2.6nm的狭缝是一个外（这个档位仅供火焰分析使用），其余的三档狭缝均为两个一档。在每一档中，两个狭缝的宽度一样（即带宽一样），所不同的仅是高度不一致；这其中，高的狭缝是为火焰分析使用的；而那个矮的狭缝则是专为石墨炉分析时使用的。这样在石墨炉分析时，带宽既不受影响而该狭缝又能起到光栏的效果，真可谓一举两得的巧妙之举。