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瞬态光谱仪

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用来对闪光时间不低于1e-4s的瞬态光源光谱特性进行测量的仪器,称为瞬态光谱仪。瞬态光电摄谱技术和杂散次级光谱滤除技术为瞬态光谱仪的核心技术。瞬态光谱仪按照波长来划分包括近红外瞬态光谱仪、可见光瞬态光谱仪以及紫外瞬态光谱仪。

瞬态光谱仪
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瞬态光谱仪原理和分类
瞬态光谱仪原理和分类

用来对闪光时间不低于1e-4s的瞬态光源光谱特性进行测量的仪器,称为瞬态光谱仪。瞬态光电摄谱技术和杂散次级光谱滤除技术为瞬态光谱仪的核心技术。

组成

1、线阵电荷耦合器件探测器;

2、电荷耦合器件驱动放大电路;

3、高速数据采集存储系统;

4、计算机

5、人射狭缝;

6、平面反射镜;

7、第yi球面反射镜;

8、平面闪耀光栅;

9、第二球面反射镜;

原理

被测光源的入射光被人射狭缝接收,入射光通过平面反射镜反射以后,第yi球面反射镜将其准直成平行光,之后平面闪耀光栅将其分光成一束平直光谱线,再经过第二球面反射镜利用滤光片滤除紫外、可见或近红外线后在线阵电荷耦合器件探测器的光敏面上准确地成像,利用线阵电荷耦合器件探测器转化成电信号,电信号利用电荷耦合器件驱动放大电路以及高速数据采集存储系统来进行处理,数据通过计算机进行处理和标定以后,将所测光谱的参数显示出来。

分类

瞬态光谱仪按照波长来划分包括近红外瞬态光谱仪、可见光瞬态光谱仪以及紫外瞬态光谱仪。

近红外瞬态光谱仪

 积分时间线性:大于90%;

光谱辐亮度测量扩展不确定度:U等于8%(k等于2);

相对光谱功率测量扩展不确定度:U等于5%(k等于2)。

波长范围:780纳米-1750纳米;

波长zui大允许误差:±2.0纳米;

响应时间:小于1秒;

可见光瞬态光谱仪

光谱辐亮度测量扩展不确定度:U等于5%(k等于2);

相对光谱功率测量扩展不确定度:U等于3%(k等于2);

色温zui大允许误差:±20K;

色品坐标zui大允许误差(△x,△y):±0.008

波长范围:380纳米~780纳米;

波长zui大允许误差:±1.0纳米;

响应时间:小于1秒

积分时间线性:大于90%;

紫外瞬态光谱仪

积分时间线性:大于90%

光谱辐亮度测量扩展不确定度:U等于8%(k等于2);

相对光谱功率测量扩展不确定度:U等于5%(k等于2)

波长范围:250纳米~380纳米;

波长zui大允许误差:

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瞬态光谱仪结构以及校准装置
瞬态光谱仪结构以及校准装置

用来对闪光时间不低于1e-4s的瞬态光源光谱特性进行测量的仪器,称为瞬态光谱仪。瞬态光电摄谱技术和杂散次级光谱滤除技术为瞬态光谱仪的核心技术。瞬态光谱仪按照波长来划分包括近红外瞬态光谱仪、可见光瞬态光谱仪以及紫外瞬态光谱仪。

校准要求

需要有比较清洁的环境,没有腐蚀性气体,振动和电场、磁场的干扰等一些对仪器正常工作产生影响的因素仪器周边没有。

测量环境为光暗室为基本的要求。

测量标准及设备

环境温度:(20±5)摄氏度,相对湿度:不超过85%。

电源供电要求:(220±10)伏。

校准装置

校准装置由入射光路以及标准光源系统两部分构成。

人射光路

示波器、分束器、斩波器、离轴抛物面镜以及平面反射镜共同构成了人射光路。示波器采样带宽为为300兆赫兹,斩波器频率不仅连续而且能够进行调节。为了对杂散光进行屏蔽,需要使用漫反射比低的屏蔽箱将整个光路罩住。

标准光源系统:

精密转盘、标准钨带灯、灯架以及汞灯共同构成了标准光源系统。低压汞灯和高压汞灯均有。光谱辐亮度已标定的标准钨带灯被采用,它的色温为2856K。

供电设备

直流稳流电源被用来对标准钨带灯进行供电,电流不但连续而且能够进行调节。在十分钟以内输出电流变化应当不比0.02%大。

组成

1、线阵电荷耦合器件探测器;

2、电荷耦合器件驱动放大电路;

3、高速数据采集存储系统;

4、计算机

5、人射狭缝;

6、平面反射镜;

7、第yi球面反射镜;

8、平面闪耀光栅;

9、第二球面反射镜;

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瞬态光谱仪校准步骤
瞬态光谱仪波长示值误差校准步骤

用来对闪光时间不低于1e-4s的瞬态光源光谱特性进行测量的仪器,称为瞬态光谱仪。瞬态光电摄谱技术和杂散次级光谱滤除技术为瞬态光谱仪的核心技术。瞬态光谱仪按照波长来划分包括近红外瞬态光谱仪、可见光瞬态光谱仪以及紫外瞬态光谱仪。

校准事项:

光谱辐亮度示值

相对光谱功率示值

色温示值误差

色品坐标示值误差

波长示值误差

响应时间

积分时间线性

波长示值误差校准步骤:

被校瞬态光谱仪对汞灯波长6次测量的算术平均值-汞灯标准峰值波长值,即为波长示值误差。

如下即为瞬态光谱仪波长示值误差校准步骤:

1、将计算机启动,进入到工作状态,按照被校光谱仪的波长范围来对低压汞灯或者高压汞灯进行选用被作为波长标准。将伺服电机开关打开,伺服电机在计算机的控制之下对精密转盘进行转动,所选低压汞灯或高压汞灯被移入光路,将汞灯的电源开关打开。

2、对被校瞬态光谱仪进行放置,将光路调节好,从而使在被校瞬态光谱仪的狭缝位置准确地会聚汞灯入射光得到保证。之后将瞬态光谱仪的电源开关打开。

3、将操作软件打开,对被测参数为相对光谱功率进行设置,校瞬态光谱仪在计算机的控制之下对汞灯相对光谱功率进行测量。zui终结果为6次测量的平均值,将波长示值误差给出。

4、将汞灯电源开关关闭以及将瞬态光谱仪电源开关关闭。

5、将计算机关闭以及将伺服电机控制器电源开关关闭。

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