讲座回放 | 视频&问答，更多关于光谱仪的研制与应用

本期主讲人是北京卓立汉光仪器有限公司研发总监-蔡宏太，他主讲的题目是《光谱仪的研制与应用》

Q：光谱仪和CCD的匹配条件有哪些？

A：光谱仪配置CCD，有2种情况。一种为光谱仪固定光栅角度来配置CCD，一般称之为摄谱仪，这种常规光谱仪光路就可以。另外一种为光谱仪可以转动光栅来配置CCD，也就是用户可以在一定范围内转动光栅，然后CCD得到不同波段的光谱信息。这种光谱仪就需要进行影像校正才能配置CCD，非影像校正光谱仪无法配置CCD。

Q：搭建外光路时怎么和光谱仪的F数匹配？

A：搭建光谱仪的外光路时，外光路与光谱仪的F数匹配，主要是为了Z大效率地利用光谱仪的通光效率。当外光路F数大于光谱仪的F数，将没有Z大程度地利用光谱仪的通光效率；当外光路F数小于光谱仪的F数，将在光谱仪内部形成杂散光，干扰光谱测试分析。

Q：红外探测器的效率一般不太高，红外光谱仪焦距选择怎么综合考虑通光量和分辨率？

A：一般情况下，红外光谱仪对光谱分辨率要求不高，因此在保证分辨率的前提下，尽量选择高光通量的光谱仪，也就是短焦距的光谱仪，以及低刻线光栅。另外，如果是中远红外光谱测试，有条件的话，尽量选择镀金光谱仪。

Q：可以测试磷光吗？需要怎么测试？哪些探测器可以测试磷光？

A：磷光寿命，一般是ms到s级别。对于s级以上的磷光寿命，常规探测器一般都可以探测到，采用激发光源与探测器数据同步触发的方式就可以测试得到。探测器如光电倍增管PMT，Si探测器等。对于ms级别的磷光寿命，对探测器及数据采集器要求比较高，一般需要时间相关探测器及数据采集器。

Q：这个多通道光谱仪和高光谱什么区别？应用领域有什么差异？

A：多通道光谱仪和高光谱，区别如下：多通道光谱仪，是指多个样品信号通过光路如光纤耦合到光谱仪内，光谱仪一次可以采购多个样品通道的光谱数据。高光谱，是指对样品进行成像采集的同时，每个图像像素点都包含该样品点的光谱信息。应用领域的差异：多通道光谱仪，一般用于监控测试多个样品点的光谱测试分析领域；高光谱，一般用于遥感光谱成像，显微光谱成像等领域。

Q：现有光谱仪是否可以通过更换CCD检测器提升光谱仪的信背比？需要做哪些改变？

A：这要根据光谱仪的配置来确定，如果光谱仪配置有CCD接口，一般来说，是可以更换更高级的CCD来提升光谱信号的信噪比。但由于各家CCD的法兰接口尺寸不一样，因此在更换CCD时，一定要注意CCD的法兰接口尺寸是否兼容。另外，各家CCD的通讯协议不一样，因此在更换CCD时，一定要注意CCD与光谱仪的软件兼容性问题。因为CCD与光谱仪耦合的软件算法比较复杂，尽量选择光谱仪厂家指定的CCD。

Q：显微镜和光谱仪光路连接，有什么好的办法？注意哪些

A：显微镜与光谱仪的连接，本质上还是光谱仪的外光路搭建，在搭建过程中一定要注意F数的匹配。但同时也要考虑搭建光路的应用目的，如为了利用光谱仪的极限分辨率，可以适当提高外光路的F数等。

Q：这种光谱仪和光纤光谱仪主要的差别在哪呢？是性能参数上面的不同吗？

A：这2种光谱仪本质上是一样的，其差别主要是在规格指标与应用领域上。光栅光谱仪，一般内置3个左右的光栅，可以利用转动光栅来拓展光谱范围，因为具有更宽的光谱范围和更好的光谱分辨率，但成本与体积也更大。光纤光谱仪，一般只有1个光栅，而且光栅是固定方式，因此光纤光谱仪的分辨率一般比较低，光谱范围无法改变。但其优点是经济性与便携性。因此2种光谱仪各有优缺点，造成应用领域也不太一样，在选择时，一定要根据应用实验特点来选择。