【ICP参数解读编号--1】中阶梯光栅，固态检测器等（总结12楼）

不太明白，能给解释一下吗？

2.波长范围165-1100nm
是指这个仪器所能测的所有元素在等离子体激发状态下 原子发射的谱线范围吧

4.高效稳定40.68MHZ RF发生器 高频发生器的频率吧前面是
水冷当然是指水冷机了

中阶梯光栅：
这是有故事的。

早期国外把等离子体发射光谱仪( ICP2OES) 仪器分成同时型(Simultanous) 和顺序型(Sequential) 二类。

国内把色散系统区分为多色器(Polychromator) 、单色器(Monochromator) ,仪器则从检测器来区分,命名为多通道型(多道) ,顺序型(单道扫描) 仪器 。其仪器的分类命名与仪器功能,仪器结构基本一致,与国外的仪器分类也一致。

仪器在其发展期间,又有N + 1 的单道与多道结合型仪器出现,以及有入射狭逢能沿罗兰圈光学平面移动,完成1～2 nm 内扫描,能获得谱图的多道仪器出现,但总体上仍没动摇仪器的原始分类。1991 年新的中阶梯光栅固态检测器ICP2OES 仪器问世,新的仪器把中阶梯光栅等光学元件形成的二维谱图投影到平面固态检测器的感光点上,使仪器同时具有同时型和顺序型仪器的功能,这样形成了新一类的仪器。从它的信号检出来看,它与同时型仪器很接近,故有的国外文献仍把它简单归为同时型(Simultaneous) 仪器。但更多的是从仪器的硬件结构
上出发,采用中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪“Echelle grating solid state detector ICP2OES”的命名。1993 年该类仪器进入中国市场,国内仪器广告上出现。

中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪的光谱范围(英文常采Wavelength coverage range) 来看,一般仪器都在160～800 nm 左右。如有的仪器在167～782 nm ,有的在165～800 nm ,有的在175～900 nm ,有的在165～1 000 nm ,有的是在122～466 nm 基础上另加590 ,670 ,766 nm 的额外单个检测器。有的在超纯Ar 装置下短波段区扩展至134nm ,其长波段区能扩展至1 050 nm。

中阶梯光栅和棱镜所形成的二维光谱图在目前固态检测器芯片匹配过程中,高级次光谱区可以说是波长连续的,不同级次的光谱波长区甚至重迭。而低级次光谱区级次与级次之间的波长区并不衔接,最大可以有20 nm 以上的间隙,其间隙随着级数增大而变小,严格地说也就是仪器的光谱不连续性存在,尽管对有用谱线影响并不太大。另外中阶梯光栅多色器系统产生的二维谱图闪烁区与检测器芯片匹配的边缘效应,固态检测器的分段或分个处理,都会造成使用全部谱线的困难,甚至发生有用谱线的丢失。大面积的固态检测器芯片可望用于光谱仪,光谱级次间波长区的连续性会进一步改善,其波长区复盖也会增大。但仪器制造成本及芯片因光谱级次间波长过多重叠显得利用效率不高,都会形成其发展的阻力。

提出样本参数问题:
1.中阶梯光栅，固态检测器阵列L-PAD
2.波长范围165-1100nm，，分辨率
3.焦距800mm，色散率0.06nm/mm（200nm）
4.高效稳定40.68MHZ RF发生器，水冷

这些参数重要吗？你都了解吗？能否帮忙解读啊？
1、中阶梯光栅光谱仪：
中阶梯光栅光谱仪是采用较低色散的棱镜或其他色散元件作为辅助色散元件，安装在中阶梯光栅的前或后来形成交叉色散，获得二维色散图像。它主要依靠高级次、大衍射角、更大的光栅宽度来获得高分辨率的，这是目前较高水平光谱仪所用的分光系统。相对于平面光栅，中阶梯光栅有很高的分辨率和色散率，由于减少了机械转动不稳定性的影响，其重复性、稳定性有很大的提高。而相对于凹面光栅光谱仪，它在具备多元素分析能力的同时，可以灵活地选择分析元素和分析波长。网上搜的，比较抽象。
2、波长范围165-1100nm，，分辨率：
波长范围可能是检测器能够检测到的光的范围吧应该越宽越好，分辩率应该是检测器能检测到某个波长的精确度吧，应该越小越好，个人理解。
3、焦距800mm，色散率0.06nm/mm（200nm）：
这个不太清楚。
4、高效稳定40.68MHZ RF发生器，水冷：
RF发生器振荡频率主要使用27.12MHz和40.68MHz，理论上讲振荡频率大的，维持等离子体的功率相对就小一些，冷却气用量相对少一些，产生的趋肤效应也强，便于形成等离子体中心进样通道。水冷，就是用循环冷却水进行水冷却。相应的也有气冷，就是用气体冷却。水冷应该相对更经济实用点吧。

光栅色散率反映了光栅的色散能力，通常用线色散率dl/dλ表示

平面光栅的线色散率为dl /dλ＝ nf / d cosθ 其中n为光谱级次，f为焦距，1/d为光栅刻划密度,θ为衍射角
因此可以看出,对于光栅本身来讲，色散率与光谱级次，光栅刻划密度,焦距成正比，光谱级次越高，光栅刻划密度越大，焦距越大，色散率越高。

分辨率
分辨率=两谱线的波长平均值除以它们的波长差

R=λ/Δλ (1)

光栅的理论分辨率 R_栅=n*W*(1/d)=n*N (n为光谱级次，W为光栅宽度，1/d为刻线密度,N为刻线数)

光栅光谱仪的理论分辨率 R_光谱仪=n*D*(1/d) (D为物镜直径)

D/f为光谱仪的相对孔径

若某光栅刻线密度为1800/mm,f/D=30,焦距为0.6m

则D=0.6/30=0.02m，那么它的一级光谱的理论分辨率=n*D*(1/d)=1*20*1800=36000

那对于波长为500nm的光，根据(1)R=λ/Δλ可得 Δλ=500/36000=0.014nm

即 在500nm处，分辨能力理论可达0.014nm