高光谱分辨率紫外平场光谱仪的研制

摘要：

光栅作为一重要的分光元件，广泛应用于各类光谱仪，其中球面变线距平场光栅以其独特的平场特性使其容易与阵列探测器结合使用，一次实现宽光谱范围的记录。商业球面平场光栅一般只会提供光栅的公称线密度以及相应的安装参数，而不会提供光栅具体的变线距参数，并且提供的安装参数是针对整个使用波段优化的结果。使用者往往只需要其中的一部分波段。针对这种情况，根据球面平场光栅聚焦、分光原理，利用生产厂家提供的光学元件安装参数给出了推导球面变线距光栅变线距参数的方法。并给出了利用这些参数，根据光谱仪的实际工作波段确定最佳的CCD安装位置的方法。根据推导的光栅变线距参数可以对光学系统进行光学追迹已验证光学系统的性能。研制了一台高分辨率紫外平场光谱仪，覆盖光谱范围230～280 nm。采用的球面变线距光栅公称线密度为1200 lines?mm －1，使用波段为170～500 nm。推导了该光栅的变线距参数，并针对230～280 nm波段对CCD的安装位置进行了优化。同时利用不同元素的标准光源空心阴极灯对光谱仪进行了波长标定和光谱分辨率测试。波长标定采用参数拟合法，整个波段范围内的标定精度优于0.01 nm。光谱分辨率测试的结果表明光谱仪的光谱分辨率达到0.08 nm＠280.20 nm。

关键词：光谱仪、球面光栅、变线距、平场、光谱分辨率

分类号：O433.1;TF133(光学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项2011YQ120023;中央高校基本科研业务费专项资金项目WK2310000038

在线出版日期：2015-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1751-1755