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第三 光学元件 第一节????????凹面光栅简介 凹面光栅是1882年罗兰 （Rowland）提出的，所以又称罗兰光栅（Rolland grating）,岛津叫Concaved gratings 。它是刻划在球面的一系列等距刻槽的反射式衍射光栅，它的作用是使光既衍射又聚焦。因而凹面光栅摄谱仪只需光栅、狭缝及感光板三部分，光路紧凑。。它可减少吸收现象，只存在光栅面一次反射的光损失，由于减少了准直镜和物镜，所以可以进一步减少杂散光和像差，提高仪器的信噪比。 凹面光栅的色散原理同样符合光栅方程 d(sinα±sinβ)=mλ。 第二节 ????????凹面光栅的波长线性化  根据图3.1.2有公式 2sin θ cosK = Nm λ 其中， θ是步进电机带动光栅转动的角度。K是光栅中心点O,入射狭缝A,出射狭缝B之间的夹角的1/2，对于固定的单色器，为常数。N是光栅中心O处的光栅刻痕数密度，岛津的解释是Number of slits per mm (the groove density, equal to the reciprocal of the grating period) ，对于固定的光栅，为常数。m是光谱级次。所以通过一个正弦机构就可以实现波长的线性化。 关于波长的线性化方法，请参考：光谱仪器的波长扫描机构介绍/bbs/shtml1697760/ 第三节????????一些平面光栅的刻痕轮廓图 1.闪耀光栅 特点：在指定波长可以有很高的衍射效率。可用于紫外区和可见光区。 2. 正弦曲线型光栅 特点： a. 这种光栅在全波段都可以提供较高的衍射效率。b. 衍射效率最高的波长由刻痕的深度确定。c. 一般来说，这种光栅的衍射效率只有闪耀光栅的一半，但是通过改变刻痕深度和刻痕周期的比率，也可以获得比闪耀光栅更高的效率。 d.可用于全波段和近红外区。注： 对于正弦型轮廓，如果把它看成一个正弦曲线，那么刻痕深度可以理解为波谷值（为长度单位），刻痕周期就是正弦波的周期（为长度单位） 3.层状光栅（Laminar Gratings ） 特点： a. 对于偶次光谱（even orders of light ）衍射效率低于闪耀光栅和正弦型光栅。b. 衍射效率最大处的波长由刻痕深度和刻痕占空比的比值决定。 c. 这种光栅主要用在soft x-ray区域，因为在这个区域可以获得大的反射率。 注：对于刻痕的占空比，如果把刻痕轮廓看成方波，那刻痕占空比可以理解为方波峰宽（长度单位）和方波周期（长度单位）的比值。 第四节????????光栅衍射的光谱叠加问题 如图3.1.6和图3.1.7， 1级光谱、2级光谱(2rd-order Light)和3级光谱(3rd-order Light)都有部份重叠。 在分光光度计中，一般通过灯室中的滤光片组（图3.1.8）来消除光谱叠加。 图3.1.8是某个厂家的滤光片组结构。 在可见分光光度计中，图3.1.8中的斜线部份是缺口，没有滤光片。在紫外-可见分光光度计中，图3.1.8中的斜线部份是个反光镜，当仪器处于紫外波段时，钨灯辐射光照射到反光镜的背面，被阻挡；氘灯的辐射光照射到反射镜面上，打入入射狭缝。 对于普通平面衍射光栅，分光光度计一般使用一级光谱（如图3.1.7中的CCD postion），零级光(0-order Light)作为波长定位的参考位置。零级光时，所有波长的光都混在一起，形成“白光”（即入射的复色光）。在普通平面衍射光栅中，中央条纹零级光占据着入射总光能的很大一部分，因为零级光无色散作用，所以造成光能浪费。为此出现了一种新的光栅----闪耀光栅（使光能大部分集中在某个波长上，此波长就是闪耀波长）。 第????????光学系统的保养和维护 1.????????注意保持安装在光源室、样品室的透镜、反射镜、密封窗等光学元件表面清洁，切勿用手触摸。 2.????????如透镜表面有灰尘，可用干净的吹气球吹除；如发现表面有手印或其他污迹，可用清洁的擦镜纸或用沾有酒精、乙醚混合液的脱脂棉轻擦。 3.????????对于镀铝反射镜，应按下列不同情况分别进行保养维护：a.????????如果表面落有灰尘，可用干净的吹气球吹除；b.????????如发现表面有手印或其他污迹，则应区分反射镜表面是否镀有保护膜。对于未镀保护膜的反射镜，则不能用任何物品擦拭（此种情况一般是直接跟换反射镜）。污迹较少时，有保养光学元件经验的使用者可采取涂覆火棉胶粘揭方法。但事前一定要用其他玻璃器件检验火棉胶涂覆成膜的质量，不能成膜的绝对不能使用。c.????????对于镀保护膜（有些会在器件表面镀一层SiO2）的反射镜，则可用沾有酒精、乙醚混合液的