摘要：单色仪是成像光谱仪进行光谱连续定标的必备设备,为了对高光谱成像光谱仪进行连续光谱定标,设计了一种轻小型高光谱分辨率的光栅单色仪。采用水平式Czerny-Turner光路结构,以高光谱分辨率为出发点,通过推导计算,从光栅选型、焦距计算、狭缝尺寸的确定等方面详细论述了光栅单色仪的设计思路,给出仪器的重要必要结构参数,并论述了这些结构参数对仪器光谱分辨率和体积的影响。根据光栅单色仪的光路特点,对入射狭缝组件、准直物镜组件和成像物镜组件、扫描结构、机身等进行轻小型机械结构设计,并给出正弦杆扫描机构的结构参数与仪器输出波长和波长扫描精度的数学关系,完成了仪器的整体结构设计和装调。应用汞灯可见光光谱进行波长定标,采用最小二乘法得到定标曲线,并提出步进数极限误差与定标曲线相结合的方法,求得仪器的波长重复性和波长准确度;仪器在400~800nm波长范围内,光谱分辨率优于0.1nm,波长重复性达±0.096 6nm,波长准确度达±0.096 9nm。

摘要：为了获得宽波段高分辨率的单色光,对成像光谱仪进行了波长标定,设计了一款扫描式三光栅单色仪。光栅扫描系统采用蜗轮蜗杆机构,针对传统安装方式带来的光栅有效口径损失及杂散光等问题,创造性地提出了蜗轮蜗杆转台偏轴安装的方法,通过蜗轮蜗杆转台初始位置的偏移,有效抑制了扫描过程中光栅实际有效口径的减小和仪器杂散光增加等问题。单色仪光学系统采用水平式C-T结构,通过三块光栅实现280~2 240 nm的宽波段输出,保证整个波段内的高衍射效率和光谱分辨率;并针对蜗轮蜗杆的非线性扫描,使用多种数学模型对单色仪系统进行了光谱定标。最终的实验和测量证明,仪器在280~560 nm、560~1120 nm、1 120~2 240 nm三个波段的光谱分辨率分别为0.1、0.2、0.4 nm,波长重复性分别为0.094、0.186、0.372 nm,波长准确度分别为0.096、0.191、0.382 nm,达到了设计目标,满足成像光谱仪波长定标的使用要求。

摘要：研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-Mead单纯形法求解拟合残差的待定系数,建立了波长与光栅转角的精确表达式,并通过实验验证了该算法的准确性。结果表明,经过校准的单色仪波长定位精度小于0.1nm,比设计要求提高一个数量级。该方法在Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准过程中,应用简单,容易实现,只需稍加修改步进电机的控制程序,即可完成对仪器出射波长的快速实时校准,实用性强。

摘要：针对一种以Ⅳ型全息凹面光栅为核心元件的单色仪,为了保证仪器的光谱重建精度以提高波长准确性,通过频谱计算和理论推导对光谱重建过程中的抽样间距、光谱半高宽、探测器的光敏单元宽度和灵敏度常数等影响因素进行了分析,讨论了它们的取值关系对系统能否满足抽样定理的影响,得到了抽样间距与光敏单元宽度的合理取值区域,并应用在该型单色仪的设计实例中,为同类结构的单色仪提供了准确重建光谱的思路与方法。

摘要：为了实现三光栅单色仪控制的自动化,提高扫描速度,采用C++ Buiider 6.0设计了全新的控制软件系统。文章详细阐述了光栅单色仪控制系统的程序总体设计,开发语言环境和软件功能。新设计的软件系统界面友好,操作方便,较之以往的手动测量,简化了控制功能,提高了光谱扫描的自动化程度及扫描速度,使其工作更加可靠,取得了很好的经济效益。

摘要：介绍了一种新型的智能化多功能的光栅单色仪扫描控制器，其硬件部分介绍了步进电机驱电路、细分电路、单片机控制系统和断电保护等几个方面，软件部分介绍了整个程序的设计思想和主程序流程框图。同时对几个有关问题作了初步的讨论。

摘要：为了提高光栅单色仪的自动化程度、数据采集的实时性和数据分析的准确性,以Borland C++ Builder 6.0为开发环境,提出了光谱测量系统应用软件的设计方案,实现人机交互界面,并且完成信号的采集和处理。实验表明,较之以往的手动测量,该系统提高了仪器的自动化程度、扫描速度和测量精度。

摘要：介绍了一种新型实用的精密光栅单色仪接口与驱动电路。讨论了细分技术对提高波长准确度及重复性的重要作用。提出了一种安全可靠的限位防护电路设计方案。

摘要：本文建立了光栅单色仪分光系统,设计了专用光源,选择了某公司的光栅单色仪,利用VC++编制了光栅单色仪步进电机的驱动程序,实现了对光栅单色仪的驱动控制,得到了波长范围200～2500nm的单色光谱。

摘要：针对固相时间分辨荧光光谱的测量,设计出一种全新的固相时间分辨荧光免疫分析系统。使用氮分子激光器作为激发光源,采用积分球和单色仪相结合的荧光收集结构,使杂散光对样品荧光的影响降到最低;用光电倍增管进行光电转换,在500～700 nm范围实现了高分辨荧光光谱测量;利用数字方式实现取样积分功能,提高了系统的信噪比。系统可实现荧光寿命、时间分辨荧光光谱、物质浓度的自动测量,仪器的检测灵敏度可达10-12 mol/L,线性范围为10-12～10-9 mol/L,稳定性相对误差小于3%,荧光光谱分辨为0.5 nm。