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基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点,以及其在物质光谱分析中担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题,提出利用激光诱导击穿原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围为200nm~600nm的凹面光栅光谱仪、2048元焦平面的CCD器件和低压汞灯,分别对铜、铝、镁、钙、硅等5种样品进行了激光诱导击穿光谱试验;利用选取的10条激光诱导原子光谱波长数据并结合低压汞灯的10条特征谱线对光栅光谱仪重新进行波长校准,获取的试验数据有力地证明了这种思想的可行性。
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文章编号:1002-2082(2007)01-0068-04
基于激光诱导击穿光谱的波长校准法研究
裴楠楠
1
, 刘国荣
2
(1.山东工商学院 信息与电子工程学院,山东 烟台 264005; 2.驻天水地区军代室,陕西 宝鸡 721000)
摘 要: 基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点,以及其在物质光谱分析中
担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题,提出利用激光诱导击穿
原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围为200 nm ~600 nm 的凹面
光栅光谱仪、2048 元焦平面的
CCD
器件和低压汞灯,分别对铜、铝、镁、钙、硅等 5 种样品进行了激
光诱导击穿光谱试验;利用选取的 10 条激光诱导原子光谱波长数据并结合低压汞灯的 10 条特征
谱线对光栅光谱仪重新进行波长校准,获取的试验数据有力地证明了这种思想的可行性。
关键词: 光谱仪;光探测器;波长校准;激光诱导
中图分类号:
TN
249;
TH
744.1 文献标志码:
A
Wavelength calibration method based on the
laser induced breakdown spectroscopy
PEI N an
-
nan
1
,
LIU Guo
-
rong
2
(1.School of Inform ation and E lectronics Engineering, Shandong Institut of Business and T echnology,
Yantai
264005,
China
;2.
M ilitary R epresen tativ e O ffice at T iansh u i
,
Baoji
721000,
China
)
Abstract
: T he spectrom eter based on linear opticaldetector has the advantage ofm ulti-sp ectru m
channel detection and it plays an im portant role in m ass
-
sp ectro m etry
.
T he w avelength
calibration for the spectrom eter is discussed. A concept of using laser induced breakthrough
atom ic spectrum to enrich characteristic w avelength spectrum for w avelength calibration is put
fo rw ard . A co n cav e gratin g sp ectrom eter, a 2 04 8 elem en ts C C D an d a low vo ltage m ercu ry lam p
w ere used to carry out laser induced breakthrough spectrum test w ith
5
sam ples
,
such as C u
,
A l, M g, C a and Si. T he selected 10 laser induced atom ic spectrum w avelen gth data and the 10
ch aracteristic sp ectru m lin es ach iev ed w ith m ercu ry lam p w ere u sed to recalib rate th e
w av elen g th s of th e gratin g sp ectro m eter. T h e feasib ility o f th e con cep t is e ffe ctiv e ly v a lid a ted .
Ke y words
:
spectrom eter
;
optical detector
;
w avelength calibration
;
la s e r
-
inducing
引言
从人们意识到光有“颜色”起,光谱就一直伴随
着科学的发展而发展;尤其在近代物理和化学的发
展过程中,光谱当之无愧地成了人们认识物质结
构,进而认识世界的最有效手段之一。作为一种科
学仪器,摄谱仪表现为多种结构形式,但有一个共
同点,即需要分光元件把光源发出的光根据不同的
波长分开,然后把分开的光谱记录下来。随着科学
技术的发展,人们记录光谱的手段从最初的胶片感
光发展到利用不同形式的探测器进行光电转换。利
用光电探测器记录光谱通常有 2 种形式:一种是基
于单元器件的单色仪形式;另一种是基于线列器件
的光谱仪形式。单色仪通过旋转分光元件改变光的
入射方向从而使出射狭缝处的光谱改变,
然后利用
收稿日期:2006-09-26; 修回日期:2006-11-20
作者简介:裴楠楠(1978- ),女,山东人,硕士,山东工商学院信息与电子工程学院副教授,主要从事激光技术研究工作。E -
mail
:
pnn
619@ 126.
co m
2007 年 1 月
JournalofA pplied O ptics
Jan
.,2007
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weixin_38693419
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