便携式矿物近红外光谱仪器的研制

为实现野外现场矿物分析,仪器采用了交叉复折式单光路光栅扫描分光系统。解决了系统部件安装空间与系统体积之间的矛盾。采用正弦传动等结构,保证了仪器的精度;采用锁定放大、同步累积等微弱信号检测方法,提高了系统的信噪比;采用低功耗设计和间断式工作方式,大大降低了系统的功耗。测试实验对比表明其主要技术指标已经接近国外同类产品的水平。     

傅里叶变换近红外光谱进展

本文报道了近红外光谱原理、特点、FT—NIR光谱仪发展趋势和近红外光谱分析方法及应用实例。     

便携式近红外光谱检测系统的开发

在MicroNIR-1700近红外光谱仪上开发了便携式近红外光谱检测系统,介绍了系统光谱仪控制和样品质量检测的功能。为了验证系统的可行性与实用性,以标准白板为检测对象进行了多次光谱检测的重复性试验,在波长1000¹600nm范围内,吸光度最大偏差的最大值为0.0062,标准偏差的最大值为0.0021,系统具有很高的重复性精度;对幸水桃的可溶性固形物进行了实测试验,使用该光谱检测系统采集光谱,同步利用阿贝折射仪在相应部位测量SSC,经卷积平滑法和标准正态变换预处理后,采用PLS方法建立定标模型,其校正集和预测集的相关系数r分别为0.902和0.867,均方根误差RMSECV和RMSEP分别为1.091,1.158。     

近红外光谱技术进展

近红外光区域是指波长为780～2526nm范围内的电磁波，位于可见光及中红外之间，在很长的一段时间内并没有受到人们的重视。1950年左右，人们开始制造简易的近红外光谱仪分析谷物、饲料、奶、蛋等农产品中的水分、蛋白质及脂肪等，但在60年代到80年代之间出现了一段沉睡期，近红外光谱技术发展非常缓慢。 进入80年代后期，计算机技术和化学计量学的发展，使近红外光谱分析技术得到了迅速的发展。紧接着人们将光纤技术用来传输近红外光谱信息，这一技术逐渐成了很多生产工艺的在线分析首选。     

紫外-可见光-近红外多通道光谱仪的定标

通过对测光标准灯的辐射功率谱线与黑体辐射谱线的比对,获得测光标准灯全波段的功率辐射谱,拟合出功率辐射谱线的初级定标系数和修正系数。进而完成了紫外-可见光-红外多通道光谱仪的研制。利用研发的光谱仪对高强度气体放电灯的辐射光谱进行了测量。测量结果表明,我们研制的多通道光谱仪与远方PMS-50（增强型）紫外-可见光-近红外光谱分析系统的测量结果一样,而测量时间大大缩短。     

近红外过程仪器及其在过程分析中的应用

在分析领域,一个趋势是从基于实验室的仪器转向为在线监测设计的过程分析仪器。在近红外光谱与光导纤维结合,在工业在线过程监测中具有独特的优点。本文综述了近红外过程分析仪的设计标准,介绍了几种典型的近红外过程分析仪器并给出了近红外过程分析仪在石油分析中的应用实例。     

光谱仪器研制中的工业设计

本文针对我国传统的光谱仪器制造业存在的通病，技术原理可赶超世界先进水平，但产品的工艺结构、形体、色彩乃至产品的出厂、包装、广告、宣传、运输等一系列问题尚与世界先进国家差一大截，其根本原因在于我国光谱仪器制造业必须引入工业设计这门新兴的学科。只要把工程与艺术，工程与人机学，人文学结合起来研究，纵观考虑，方能使我国光谱仪器研制与生产走向国际，创造出更大的效益来。     

ZGPY-1型在线近红外辛烷值分析仪的研制与应用

本文介绍了ZGPY-1型在线近红外辛烷值分析仪的分析机理、结构及工作原理.它是一种新型的在线油品质量分析仪表.通过工业现场应用结果证明:该表作为新型在线质量分析仪表具有技术先进、性能可靠、测试速度快、安全性强、自动化程度高和分析测试项目扩展性宽等特点.     

A broadband noise-signal spectrometer of a millimeter wavelength band

The spectrum recording method for the broadband noise signal of millimeter wavelength band is considered. It is based on using resonance frequency meters of the millimeter wavelength band, removing the part of the power from the base waveguide transmission line at the resonance. This frequency meter with a changed design makes it possible, together with a corresponding recording device, to unambiguously define the spectrum width of a broadband noise signal and make a paper copy. An example of spectrum recording on the S4-60 spectrum analyzer screen and a paper copy made by a two-coordinate self-recording instrument is presented.     

多通道快速光谱仪的波长定标

基于多通道快速光谱仪的测量原理,分析了多通道光谱仪在定标中存在的非线性问题,研究了最小二乘多次拟合方法在定标中的应用,通过处理多组LED的光谱测量数据,将该方法与传统的线性近似作比较。结论表明,用多次拟合比传统的线性近似结果更精确。     

A multi-crystal wavelength dispersive x-ray spectrometer

A multi-crystal wavelength dispersive hard x-ray spectrometer with high-energy resolution and large solid angle collection is described. The instrument is specifically designed for time-resolved applications of x-ray emission spectroscopy (XES) and x-ray Raman scattering (XRS) at X-ray Free Electron Lasers (XFEL) and synchrotron radiation facilities. It also simplifies resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) studies of the whole 2d RIXS plane. The spectrometer is based on the Von Hamos geometry. This dispersive setup enables an XES or XRS spectrum to be measured in a single-shot mode, overcoming the scanning needs of the Rowland circle spectrometers. In conjunction with the XFEL temporal profile and high-flux, it is a powerful tool for studying the dynamics of time-dependent systems. Photo-induced processes and fast catalytic reaction kinetics, ranging from femtoseconds to milliseconds, will be resolvable in a wide array of systems circumventing radiation damage.     

近红外光谱仪主要性能指标及研究进展

介绍了近红外光谱仪的主要性能指标;对国内外在仪器硬件、测样附件、软件开发及新型仪器研制等方面的进展作了评述。总结了我国近红外光谱仪发展的成就与不足。讨论了近红外光谱仪的发展趋势,特别是我国近红外光谱仪发展中的关键问题。     

Electro-optical multichannel spectrometer for transient resonance Raman and absorption spectroscopy

An optical multichannel system is described, used for time-dependent absorption measurements in the gas phase and the liquid phase and for resonance Raman spectroscopy of short-lived transient species in the liquid phase in pulse radiolysis. It consists of either an image converter streak unit or an image intensifier coupled to a TV camera with computerized data handling. The system enables the recording of time-dependent absorption spectra or resonance Raman spectra of short-lived radicals and excited states with single electron and light pulses.     

A novel high resolution ion wide angle spectrometer

A novel ion wide angle spectrometer (iWASP) has been developed, which is capable of measuring angularly resolved energy distributions of protons and a second ion species, such as carbon C(6 +), simultaneously. The energy resolution for protons and carbon ions is better than 10% at ～50 MeV/nucleon and thus suitable for the study of novel laser-ion acceleration schemes aiming for ultrahigh particle energies. A wedged magnet design enables an acceptance angle of 30°(～524 mrad) and high angular accuracy in the μrad range. First, results obtained at the LANL Trident laser facility are presented demonstrating high energy and angular resolution of this novel iWASP.     

中阶梯光栅光谱仪波段范围校正装置

为了保证中阶梯光栅光谱仪能够具有足够的波段范围,设计了一套校正装置,对该校正装置的校正原理、波段校正范围、校正分辨率等问题进行了讨论和研究。首先,对中阶梯光栅光谱仪的光学元件进行了公差分析,并介绍了自动光谱校正的原理和流程。选定聚焦镜作为调整环节并根据CCD接收器像面的利用情况给出了调整分辨率要求,然后设计了校正装置,并对校正装置的分辨率进行了理论计算。最后,对校正装置的校正效果进行了实验验证。实验结果表明:校正装置在方位方向的校正分辨率可达0.006 25°、俯仰方向的分辨率可达0.006 25°、前后方向的分辨率可达0.005mm。校正装置可以将10像素的波段偏移调整回CCD正常接收范围内,从而保证光谱仪器的全谱段波段范围。     

High accuracy wavelength calibration for a scanning visible spectrometer

Spectroscopic applications for plasma velocity measurements often require wavelength accuracies ≤0.2?A?. An automated calibration, which is stable over time and environmental conditions without the need to recalibrate after each grating movement, was developed for a scanning spectrometer to achieve high wavelength accuracy over the visible spectrum. This method fits all relevant spectrometer parameters using multiple calibration spectra. With a stepping-motor controlled sine drive, an accuracy of ～0.25?A? has been demonstrated. With the addition of a high resolution (0.075?arc sec) optical encoder on the grating stage, greater precision (～0.005?A?) is possible, allowing absolute velocity measurements within ～0.3?km/s. This level of precision requires monitoring of atmospheric temperature and pressure and of grating bulk temperature to correct for changes in the refractive index of air and the groove density, respectively.     

电子探针中X光分光谱仪波长分辨力的讨论

讨论了电子探针中 X光分光谱仪的波长分辨力。除 X光谱线的自然宽度外 ,弯晶光谱仪的分辨力是由一些实际因素决定的 :弯晶光学系统的固有偏差、衍射晶体的镶嵌结构、晶体的有效厚度及 X光源的有限体积。在不同条件下 ,上述因素中的一个或几个对限制波长分辨起主要作用     

机载宽视场大相对孔径成像光谱仪

根据宽视场大相对孔径成像光谱仪的应用要求和技术指标,采用离轴Schwarzschild望远成像系统和双Schwarzschild光谱成像系统匹配的结构型式,设计了一个视场为28°、相对孔径为1/2.5、工作波段为0.4~1μm的机载成像光谱仪光学系统;根据双Schwarzschild光谱成像系统的像散校正条件计算了初始结构参数。然后,利用光学设计软件ZEMAX-EE进行了光线追迹和优化设计,并对设计结果进行了分析与评价。结果显示:光谱成像系统中心波长和边缘波长88%以上的能量集中在一个探测器像元内;谱线弯曲和谱带弯曲均小于像元的5%,便于光谱和辐射定标;成像光谱仪全系统在各个波长的光学传递函数均达到0.59以上,完全满足设计指标要求。该成像系统体积小、重量轻,非常适合航空遥感应用。