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双光栅单色器如何解决级次重叠的问题？

pmsf

2017/09/04

紫外可见分光光度计（UV）

这个问题困扰了我好几天了。我不是学物理的，对光学更是@#￥%@#￥%。我工作的单位有一台多功能读板机，或者，叫酶标仪（就是一种高通量的分光光度计）。据工程师说，它的分光原理是采用两块光栅级联进行分光的，可以保证射到样品上的光更纯。
本着打破沙锅问到底的精神，我查了好几天资料，发现有几个问题让我极度困扰。
1、光栅光谱的谱级分离问题。
根据光栅公式可知，光栅分出来的不同级次的光会有重叠。这是光栅本身的性质和光的波长决定的。一级光谱的800 nm的光、二级光谱的400 nm的光以及三级光谱的267 nm的光谱出射角是一样的，它们仨是叠在一起的。这样的三束光再入射到下一级光栅，那出射角不是还一样吗？怎么能把它们仨分开啊？说得具体点，这种光谱仪是怎么得到800 nm的光的？
2、我在网上看到很多地方都说，光栅单色器多数使用的是滤光片+光栅的分光模式。还用上面那个例子，如果想要得到800 nm的光，只需要用滤光片去掉800 nm以下的光就行了。这个我可以理解。但为什么现在的高级光谱仪都弃用了这种设计？比如岛津的UV2700就是使用的双光栅单色器。双光栅单色器相比于滤光片+光栅的单色器有什么优点，同时又有什么缺点。

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期盼奇迹的孩子

第1楼2017/09/15

应助达人

直接搜索下两类型比较下仪器参数~
UV-2700
测定波长范围延伸至1400nm
配置单单色器系统，通过低噪音实现宽波长范围
可进行近红外波长测定（最长1400nm）*
双单色器实现8Abs测光范围
配置超低杂散光的双单色器系统，实现8Abs测定
使用岛津专利技术Lo-Ray-Ligh等级衍射光栅，实现超低杂散光

0

pmsf

第2楼2017/09/15

谢谢您的回复，但我还是不太明白。能说得更详细一些吗？
期盼奇迹的孩子(v2709113) 发表:直接搜索下两类型比较下仪器参数~
UV-2700
测定波长范围延伸至1400nm
配置单单色器系统，通过低噪音实现宽波长范围
可进行近红外波长测定（最长1400nm）*
双单色器实现8Abs测光范围
配置超低杂散光的双单色器系统，实现8Abs测定
使用岛津专利技术Lo-Ray-Ligh等级衍射光栅，实现超低杂散光

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vandyke

第3楼2017/09/30

双单色器的分光光度计并不是摒弃滤光片了，只不过滤光片的用途在于阻挡白光中的低于所希望的波长的光通过，是一种高通滤光片，这样就能大大减少次级光的能量，一般能衰减到0.1%的级别，而光栅的次级衍射本身就比初级衍射少至少一个数量级，如此一来最后单色光中的“异色杂散光”就可以降低到可接受水平。之所以采用双光栅，其实也是达到异色杂散更少的目的，所以现在理论上能实现10-8异色杂散，加上一些外界环境、漫反射等的同色杂散，高级仪器可以实现10-7杂散光水平

1

pmsf

第4楼2017/10/01

明白了，非常感谢：）
vandyke(vandyke) 发表:双单色器的分光光度计并不是摒弃滤光片了，只不过滤光片的用途在于阻挡白光中的低于所希望的波长的光通过，是一种高通滤光片，这样就能大大减少次级光的能量，一般能衰减到0.1%的级别，而光栅的次级衍射本身就比初级衍射少至少一个数量级，如此一来最后单色光中的“异色杂散光”就可以降低到可接受水平。之所以采用双光栅，其实也是达到异色杂散更少的目的，所以现在理论上能实现10-8异色杂散，加上一些外界环境、漫反射等的同色杂散，高级仪器可以实现10-7杂散光水平

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