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工艺基础一 | 第五期 分光光度计的测量和误差(2)

国泰真空 86

前言:

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  上期提到,依据工作原理不同,光谱仪可以分为两大类,分别是色散型光谱仪和傅里叶变换型光谱仪(Fourier Transform Spectrometer)。基于其工作原理,后者在红外波段的测量仪器中占据统治地位;由于本身光路的独特性(可显微),不仅可以测量平板型镜片,而且可以精确测量透镜型等异形尺寸镜片。

  本节首先介绍傅里叶变换光谱仪的工作原理,其次讲述影响测量性能的一些关键因素,同时附上一些常见问题的问答。由于红外和可见都会用到傅里叶光谱仪,但两个波段的具体使用环境差异很大,这里没有分开单独讲述,而是糅杂在一起,可能会造成部分读者混乱,还请谅解。

  一、工作原理

  相对色散型光谱,傅里叶变换型光谱仪不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将干涉图转换为以频率为变量的光谱图。因此其核心部件是迈克尔逊干涉仪(Michelson Interferometer)装置。按照实现方式可分为时间调制干涉光谱技术和空间调制干涉光谱技术。

  a. 时间调制干涉光谱技术

  基本结构如下图所示,又叫分振幅干涉方式。位于焦点的样品S待测面发出的光,经过透镜L1后变成平行光,再进入半透半反镜,分束后分别经过高反镜M2和M1,重新进入半透半反镜,调制形成干涉图样,被探测器D获取;再经过傅里叶变换计算变成大家熟知的光谱图。

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