CCD光学多道分析

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1、CCD光学多道分析一.平面光栅光学多通道分析仪OMA（OpticalMulti-channelAnalyzer）原理为平行光束入射到平面光栅G（光栅平面的方位可由精密机械调节）时，将发生衍射，衍射时有光栅方程：dsin^=k2,k=0,±1,±2••-式中d是光栅常数，2是入射光波长，k是衍射级次，0为衍射角。由光栅方程可知，当光栅常数d-定时，不同波长的同一级主最大，除零级外均不重合，并且按波长的大小，自零级开始向左右两侧，由短波向长波散开。每-•波长的主最大，在光栅的衍射图样中都是很细、很锐的亮线。由dsin&二kQ

2、可知，级次间距对应dcos0zX0=2,△&=%/cos0『当角度&较小的吋，角度间隔A&最小，当角度〃增加吋，角度间隔增加。所以光谱排列并非按角度0线性分布。当角度&较小时可以简化为线性，即可采用线性定标，更进一步可以从级数展开的角度采用2次、3次、或4次定标，在本实验中，采用线性定标。二定标定标：是指在相同的衍射级次（一般取第1级次）下，采集已知谱线，然后对已知谱线定标，随即将横坐标出CCD的通道转化为波长；在已定标的波长坐标下，采集未知的谱线，可直接通过读取谱线数据、读取坐标数据或寻峰的方式获取未知谱线的波长。WG

3、D-6型光学多通道分析器由光栅单色仪、CCD接收单元、扫描系统、电子放大器、A/D采集单元及计算机组成（结构见下图）。它集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体，口J用于分析300nm-900nm范围内的光谱。pWGD-6型光学多通道分析器原理图CCD传感器是WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的核心，也是整个系统的关键所在，它的作用是将衍射光谱转换成电信号。WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的另一个作用（A/D）是将线阵CCD输出的模拟电压信号转换成数字电压信号，并存储在外部RAM屮。这样数据就成为计算机能

4、够读取的有效数据了。三.CCDCCD全称电荷耦合器件(Charge一CoupledDevice)是以电荷而不是以电流或电压作为信号。构成CCD的基本单元是M0S(金属-氧化物-半导体)结构如下图。CCD器件的M0S结构在一定的偏压下，M0S结构成为口J存储屯荷的分立势阱。当光照射到硅片上时，光电效应产生的电荷将存储在MOS势阱中。这些势阱构成了CCD的探测微元。将按一定规则变化的电压加到CCD得各电极上时，电极下的电荷将沿半导体表面朝一定方向移动。所谓电荷耦合便是指势阱中的电荷从一个电极移向另一个电极的过程。