光栅型光谱仪波长准确度校准方法

针对低压汞灯谱线能量弱且量值无法溯源的难题,本文以1 064 nm单块固体环形激光器作为基频光,经过两次倍频分别得到532 nm、266 nm激光,通过调制转移光谱技术将532 nm激光频率锁定在碘分子超精细谱线上,以此为基础对光栅型光谱仪的波长准确度进行校准。实验结果表明,稳频波长源输出的三波长具有严格的倍数关系,能够准确有效地对光栅型光谱仪波长准确度进行校准,具有很好的实际应用价值。

分辨率带宽对光栅型光谱仪功率和波长测量的影响

在研究光栅型光谱仪工作原理的基础上,分析光谱仪不同分辨率带宽对其光源功率和波长测量的影响,并进行实验验证,为光谱仪的使用以及计量校准工作提供参考。

光栅型光谱仪光辐射测试能力研究

针对目前光栅型光谱仪只注重波长的测试能力，而不能准确测试光谱辐射的现状，介绍了利用氘灯进行光谱辐射校准的方法，讨论了标准光源的选择，研究了扫描步进、积分时间、光电倍增管（PMT）供电电压、测试距离等因素对光辐射测量的影响。实验结果表明，通过设置PMT电压可实现不同光谱辐射强度光源的测试，并能得到较好的测试重复性，为光栅型光谱仪的光辐射测试及校准提供依据。

一种光栅型成像光谱仪光学系统设计

成像光谱仪是一种"图谱合一"的光学遥感仪器。从光栅型成像光谱仪的使用要求出发,利用Zemax软件设计了一种光栅型成像光谱仪光学系统。其中,前置望远物镜采用反射式结构,传统的卡塞格林结构在主次镜均采用非球面时校正像差的能力依然有限,设计时采用改进后的卡塞格林结构对像差进行校正,最终设计的望远镜头传函在50lp/mm处达到0.5,场曲控制在0.078以内,且不存在畸变。针对光谱成像系统通常采用的基于平面光栅的Czerny-Turner结构由于像差校正能力有限、成像质量较差不能满足仪器的使用要求。采用基于凸面光栅的光谱成像系统,该系统结构紧凑、可实现宽波段内像差的同时校正。最终设计的光谱成像系统光谱分辨率<5nm,MTF在50lp/mm时升至0.75。将前置望远物镜与光谱成像系统根据匹配原则进行组合优化后光栅型成像光谱仪系统点列图RMS半径随波长的变化均小于0.2,波长的80%的能量集中在Φ6μm范围内,波长各视场在特征频率50lp/mm处的光学传递函数均大于0.5。整个光学系统具有结构简单、像差校正能力强、结构尺寸较小的优点。

利用WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪研究温度和高浓度溶液对吸光度的影响规律

利用WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪测量不同浓度及不同温度的NaCl溶液、NaOH溶液和蔗糖溶液对波长为200～800nm的溴钨灯光的吸光度图谱，分析温度、混合溶液以及溶液浓度与溶液吸光度之间的关系，在稀浓度溶液吸光度的朗伯一比尔定律的基础上，进行对高浓度溶液、高浓度混合溶液的吸光度研究，总结温度和溶液浓度对高浓度溶液吸光度的影响规律，分析产生现象的原因．

小型宽光谱低分辨率光谱仪器光学设计

光栅作为小型光谱仪器分光系统的核心,采用不同种类的光栅制作分光仪器时其结构形式也不尽相同。文中为设计一个工作波段在340～800nm,分辨率优于15nm,谱面长度28.71mm的比色仪光学系统,通过对比常见光谱仪结构的优缺点,选择平场凹面光栅作为最终的结构形式,采用长波通滤光片实现对二级光谱重叠的消除,并对比色仪光源系统进行设计,平场凹面光栅光学系统分辨率优于10nm,全系统大小约为190mm×15mm×60mm的光学装置,平场凹面光栅采用市场现有的光栅。不仅满足设计要求,而且元件较少,有利于装调和批量化生产。

CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪测定地球化学样品中银锡硼

银、锡、硼是地球化学样品中经常要测定的元素,一般采用WP-Ⅰ型平面光栅摄谱仪等来测定,不仅操作过程难以掌控,对照相干板的质量要求很高,并且在摄谱和译谱过程中的结果会受到相板质量的影响,容易带入一些人为显影谱线黑度不同而产生的误差,测定方法具有局限性。而CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪就是一种经过改造之后的测定方法。本文就CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪测定地球化学样品中银、锡、硼的过程和结果进行探析,旨在为相关人员提供一定的参考。

CCD-1型平面光栅电弧直读发射光谱仪测定化探样品中硼锡银的含量

用WP-1米平面摄谱仪改造升级为CCD-1型平面光栅电弧直读发射光谱仪。天然地球化学标准物质系列基体与样品基体一致,采用国家一级土壤水系岩石地球化学标准物质作为标准系列,测定地球化学样品中硼锡银元素含量。检出限Ag:0.013×10^-6;Sn:0.26×10^-6;B:0.54×10^-6,精密度均小于7.6%(n=12)。检测数据经验证准确度精密度检出限合格率等各项指标均满足地质矿产实验室管理规范(DZ/T0130.4-2006)的要求。

CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪测定土壤样中的银锡及注意事项

CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪在现代化岩矿测试中应用较为广泛,尤其是在土壤样品中Ag、Sn、B等元素的测试工作中更为广泛,为金属矿床深部找矿奠定了基础。本文以不同矿区的4件土壤样品为例,通过12次平行实验,取得了精密度和准确度可靠的测试结果,说明CCD-Ⅰ型平面光栅电弧直读发射光谱仪在土壤样品Ag、Sn元素测定工作中具有良好的应用效果;该方法能够同时测定多种元素,提高了测试效率。

光栅成像光谱仪图像畸变校准方法研究

成像光谱仪是一种"图谱合一"的光学遥感仪器。光栅型成像光谱仪由于原理简单,性能稳定,技术发展成熟等优点得到了广泛的应用。光栅成像光谱仪中不同采样步长的选择及不合理的拼接方法会导致目标图像(分划板图像)的畸变,会使原来分划板图像中的正方形发生不同程度拉伸或者压缩成为矩形。现采用He-Ne激光器确定成像光谱仪的通带宽度,并利用低压汞灯进行波长定标,确定特定波长所对应的像元数,通过基于区域和小波变换的拼接方法完成目标图像,从而对目标图像的畸变进行校正。实验证明,可以使畸变量相比原始块匹配拼接方法减小一个数量级。

航天高光谱成像仪简述(特邀)

航天高光谱载荷相比于传统的多光谱载荷,在光谱分辨率上有着巨大的提升,随着定量化遥感的发展,天基探测不仅可以对地面目标的几何信息进行采集,更可以利用高光谱数据实现大气、陆地资源、战场环境、海洋物质成份的探测,随着航天高光谱技术的不断发展,高时间分辨率的对全球气候、自然资源、水纹情形的光谱成像已成为可能。高光谱探测依据成像原理的不同,主要可以分为干涉型光谱仪、衍射型光谱仪、滤光片型光谱仪。文中针对其中应用较为广泛的光栅衍射型光谱仪、时间傅里叶变换光谱仪、空间傅里叶变换光谱仪、声光调制滤光片(AOTF)光谱仪、液晶可调谐滤光片(LCTF)光谱仪、高光谱滤光片光谱仪进行了介绍,并针对每种光谱仪的优势及存在的局限性进行了分析。