光栅光谱仪原理及设计研究.pdf

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1、长春理工大学CHANGCHUNUNfVERSITY0FSClENCEANDTECHNOLOGY摘要本文较全面地介绍、分析了各种光谱仪器，及其发展和重要的应用。重点研究了影响光谱仪分辨率的因素及提高分辨率的方法和途径。结合比较典型的Ebert—Fastie型光谱仪、Czemy-T啪er型光谱仪及凹面像差校正全息光栅光谱仪进行了详细分析，尤其对它们的工作原理、结构参数和性能指标进行了深入分析，如杂散光的来源、信嗓比的分析及其改善方法、探测器的置放、像差理论、像差计算及其消除的办法。并结合Ebert．Fastie型光谱仪推导出了光谱仪可测波长范围的计算公式。在此基础上，提出了紫外和可见波段构建高性能

2、光谱仪时对光栅的选择和光谱仪具体结构的选择考虑。晟后针对水平对称式Ebert—Fastie型光谱仪的结构、性能，通过计算机编程计算给出各种参数与分辨率等性能指标之间的数值关系。给从事光谱仪的研究和设计工作提供一个新的方法和途径。关键词：光栅光谱仪分辨率像差ABSTRACTInthepaper，wewillthorou曲1yin仃oduceandanalyseallkindsofspectrometers，廿1enitsprogressandimpor胁t印plication．WemainlydotheresearchonimpactfactorsandimpmvedmeaSuresofres0

3、1ution．Compacted、vi也帅icalspectmmetersaSEbert-Fastiespectrometer，Czemy—TurtlerspectrometerafldAberrationcorrectedconcavehoIographicgratingspectrometer，wearegoingtodode诅ilresearchespeciallyontheirwofking也eory，s仃uctIlralpar眦etersandfunction，suchas血esourceofstrayli曲t，theanalysisofsignaltonoiseratio，thep

4、lacingofdetector，aberration’stheorv，aberration’scaculationandit’selimination．CombinedwithEbert—Fastiespectrometer，weconclude也eequationcaculatingontherangeofwaveleng如．AttheaboVefoundation，wecomeintobein曼t11esuggestiononthegmtii培andspectrometer’sstruction，accountingforhi曲functionmtheUV—VISwaveband．Atl

5、ast，wedesjgnacaculatm2soRwarethatcanget血evaridyof^mctionaSres01utionwhenchangingkindsofpar啪eters，againstleVels”nmetricEbert—Fastiespectrometerbycomputer．Thep印erwillgiVeanewmethodfortheresearchanddeviceofsDectrOmeters．Key·words：gHtingspectmm“erresolutionaberration长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈交的硕士学位论文，《光

6、栅光谱仪原理及设计研究》是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名上墨鱼a每乒月蜘长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并同国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描

7、等复制手段保存和汇编学位论文。作者虢邀』年上月鲻指导导师签名：丕些芝∈年互月业日第一章绪论§1．1引言光谱仪器是光学仪器的重要组成部分。它是应用光学技术及光谱技术原理，对物质的结构和成分进行观测、分析和处理的基本设备，具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，广泛用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门。也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。近几十年来