分光儀
分光儀又稱分光計, 是用來準確測量光線偏折角度的儀器。分光儀利用各種原理可以將一束混合光分成多束純光，一般用於光譜分析。以光電倍增管等光探測器在不同波長位置，測量譜線強度的裝置。其構造由一個入射狹縫，一個色散系統，一個成像系統和一個或多個出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區域，並在選定的波長上(或掃描某一波段)進行強度測定。
- 中文名:分光儀
- 外文名:spectrometer
- 別 名:分光計
- 學 科:冶金工程
- 領 域:冶煉
目錄
簡介
分光儀又稱分光計, 是用來準確測量光線偏折角度的儀器。分光儀利用各種原理可以將一束混合光分成多束純光，一般用於光譜分析。以光電倍增管等光探測器在不同波長位置，測量譜線強度的裝置。其構造由一個入射狹縫，一個色散系統，一個成像系統和一個或多個出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區域，並在選定的波長上(或掃描某一波段)進行強度測定。分為單色儀和多色儀兩種。在光學實驗中, 分光儀不僅用途廣, 而且構造精細, 操作訓練較為嚴格。其普遍使用於各院校的物理實驗室。又由於它的構造複雜精細,價格不低, 維修與維護就成為實驗室的重要工作。對FGY-01型分光儀的維修和維護進行了研究, 分別介紹該儀器的結構、常見問題及其產生故障的成因和修複方法, 供使用、維修和維護者參考 [1] 。
詳細介紹
分光儀( Spectroscope)是將成分複雜的光分解為光譜線的科學儀器，由稜鏡或衍射光柵等構成，利用分光儀可測量物體表面反射的光線，。陽光中的七色光是肉眼能分的部分(可見光)，但若通過分光儀將陽光分解，按波長排列，可見光只占光譜中很小的範圍，其餘都是肉眼無法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過分光儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。這種技術被廣泛的應用於空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工業等的檢測中。
分光儀有多種類型，除在可見光波段使用的分光儀外，還有紅外分光儀和紫外分光儀。按色散元件的不同可分為稜鏡分光儀、光柵分光儀和干涉分光儀等。按探測方法分，有直接用眼觀察的分光鏡，用感光片記錄的攝譜儀，以及用光電或熱電元件探測光譜的分光光度計等。單色儀是通過狹縫只輸出單色譜線的光譜儀器，常與其他分析儀器配合使用。
FGY-01型分光儀的結構
如圖《FGY-01型分光儀的結構》所示：
01 -平行光管;02-狹縫裝置;03 -狹縫寬度調節手輪;04 -狹縫套管緊固螺釘;05 -凸透鏡;06 -望遠鏡;07 -目鏡;08 -物鏡;09 -分劃板;10-望遠鏡的照明燈泡;11 -導線;12 -載物平台;13-載物台的緊固螺釘;14 -內置刻度盤與游標盤;15 -刻度盤緊固螺釘;16 -刻度盤微調螺釘;17 -游標盤緊固螺釘;18 -游標盤微調螺釘(接連內置銅環);19 -讀數窗口的凸透鏡;20 -內置刻度盤的欖形照明燈泡;21 -電源開關 ；[2] 。
FGY-01型分光儀主要出現的問題
由FGY-01型分光儀也同樣具備以下幾個部分:望遠鏡;平行光管;載物平台和讀數裝置。使用了十幾年之後, 由於玻璃面沾灰、塑料老化、潤滑油乾枯等問題引起了分光儀在使用的過程中主要出現以下幾個問題:
- 刻度盤、載物台轉動不靈活;
- 分劃板模糊、反射光模糊;
- 照明光暗淡;
- 平行光管的狹縫裝置的刀口壞損等。下面就各種主要故障問題及其成因進行分析處理。
FGY-01型分光儀的主要故障和處理方法
更換望遠鏡的照明燈泡, 還可以用一個高亮度綠色發光二極管串聯一個100Ψ～ 5000Ψ的電阻代替(直接焊接上去, 串聯電阻的阻值大小根據該類型二極管的發光亮度來調整);而刻度盤的欖形照明燈泡(第20處)更是難於找到, 可以用普通小燈泡(6.3V)代替, 或用一個高亮度白色發光二極管串聯一個500Ψ～ 10000Ψ的電阻代替(也直接焊接上去, 串聯電阻的阻值大小根據該類型二極管的發光亮度來調整)。因現在的發光二極管的壽命較長, 更換容易,經實踐證明換上後使用效果良好。
根據以上情況分析, 雖然分光儀在實驗使用中會出現種種不同的故障, 但技術人員只要熟悉分光儀的結構, 冷靜分析其故障的種類, 然後有針對性地檢測、查找其成因, 其故障的排除還是有章可循 [3] 的。
視頻
分光儀的使用