分光仪
分光仪又称分光计, 是用来准确测量光线偏折角度的仪器。分光仪利用各种原理可以将一束混合光分成多束纯光，一般用于光谱分析。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置，测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。
- 中文名:分光仪
- 外文名:spectrometer
- 别 名:分光计
- 学 科:冶金工程
- 领 域:冶炼
目录
简介
分光仪又称分光计, 是用来准确测量光线偏折角度的仪器。分光仪利用各种原理可以将一束混合光分成多束纯光，一般用于光谱分析。以光电倍增管等光探测器在不同波长位置，测量谱线强度的装置。其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。在光学实验中, 分光仪不仅用途广, 而且构造精细, 操作训练较为严格。其普遍使用于各院校的物理实验室。又由于它的构造复杂精细,价格不低, 维修与维护就成为实验室的重要工作。对FGY-01型分光仪的维修和维护进行了研究, 分别介绍该仪器的结构、常见问题及其产生故障的成因和修复方法, 供使用、维修和维护者参考 [1] 。
详细介绍
分光仪( Spectroscope)是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用分光仪可测量物体表面反射的光线，。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过分光仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过分光仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛的应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
分光仪有多种类型，除在可见光波段使用的分光仪外，还有红外分光仪和紫外分光仪。按色散元件的不同可分为棱镜分光仪、光栅分光仪和干涉分光仪等。按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。
FGY-01型分光仪的结构
如图《FGY-01型分光仪的结构》所示：
01 -平行光管;02-狭缝装置;03 -狭缝宽度调节手轮;04 -狭缝套管紧固螺钉;05 -凸透镜;06 -望远镜;07 -目镜;08 -物镜;09 -分划板;10-望远镜的照明灯泡;11 -导线;12 -载物平台;13-载物台的紧固螺钉;14 -内置刻度盘与游标盘;15 -刻度盘紧固螺钉;16 -刻度盘微调螺钉;17 -游标盘紧固螺钉;18 -游标盘微调螺钉(接连内置铜环);19 -读数窗口的凸透镜;20 -内置刻度盘的榄形照明灯泡;21 -电源开关 ；[2] 。
FGY-01型分光仪主要出现的问题
由FGY-01型分光仪也同样具备以下几个部分:望远镜;平行光管;载物平台和读数装置。使用了十几年之后, 由于玻璃面沾灰、塑料老化、润滑油干枯等问题引起了分光仪在使用的过程中主要出现以下几个问题:
- 刻度盘、载物台转动不灵活;
- 分划板模糊、反射光模糊;
- 照明光暗淡;
- 平行光管的狭缝装置的刀口坏损等。下面就各种主要故障问题及其成因进行分析处理。
FGY-01型分光仪的主要故障和处理方法
更换望远镜的照明灯泡, 还可以用一个高亮度绿色发光二极管串联一个100Ψ～ 5000Ψ的电阻代替(直接焊接上去, 串联电阻的阻值大小根据该类型二极管的发光亮度来调整);而刻度盘的榄形照明灯泡(第20处)更是难于找到, 可以用普通小灯泡(6.3V)代替, 或用一个高亮度白色发光二极管串联一个500Ψ～ 10000Ψ的电阻代替(也直接焊接上去, 串联电阻的阻值大小根据该类型二极管的发光亮度来调整)。因现在的发光二极管的寿命较长, 更换容易,经实践证明换上后使用效果良好。
根据以上情况分析, 虽然分光仪在实验使用中会出现种种不同的故障, 但技术人员只要熟悉分光仪的结构, 冷静分析其故障的种类, 然后有针对性地检测、查找其成因, 其故障的排除还是有章可循 [3] 的。
视频
分光仪的使用