组合式多功能光栅光谱仪
工作原理及应用
实验讲义
东北大学秦皇岛分校
2012年9月
本实验设备为天津港东科技发展股分有限公司生产的WGD－3 型组合式
多功能光栅光谱仪，其中光谱随波长的不同而显示相应波长的颜色的方案为我校实验中心所设计。我校原有设备为棱镜式单色仪，其原理与使用，请参阅东北大学出版社出版的《实验物理学》中的相关章节。
本实验仪功能多，请同学们自己设计实验内容，参照北京邮电大学一同学的实验论文《物
本实验讲义以产品说明书为蓝本，请同学们在使用中提出宝贵意义，以利于今后实验教材的出版。
理实验之光栅光谱仪的使用》，运用你的实验数据，写一篇论文。
1
一．规格与主要技术指标
波长范围 200－800nm 焦距 302.5mm 相对孔径 D/F＝1/7 波长精度 ±0.4nm 波长重复性 ±0.2nm
－
杂散光 ≤103
二．基本原理
WGD－3 型组合式多功能光栅光谱仪，由光栅单色仪，接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集单元，计算机组成。该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。光学系统采用C-T型，如图2-1
图2-1 光学原理图
M1反射镜、M2准光镜、M3物镜、M4转镜、G平面衍射光栅
S1入射狭缝、S2光电倍增管接收、S3 CCD接收
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2.5mm连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S1，S1位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束 经物镜M3成象在S2上或S3上。
M2、M3 光栅G
二块滤光片工作区间
焦距302.5mm
每毫米刻线1200条 闪耀波长550nm 白片 320－500nm 黄片 500－800nm
三．安装
3.1 开箱
打开仪器的包装后，请对照装箱单对仪器的齐套性进行认真清点验收，如发现与装箱单不符或者仪器表面有明显的受损现象请立即与售方联系解决。
仪器的齐套性请参阅仪器的装箱单。
1
3.2 安装场地
该仪器是实验用仪器。为了提高仪器的工作质量和延长仪器的使用寿命，在选择仪器安装场地时应注意以下几点：
1. 环境温度 20±5℃ 2. 净化湿度 <65%
3. 4. 5. 6. 7.
无强振动源、无强电磁场干扰。 室内保持清洁、无腐蚀性气体。 仪器应放臵在坚固的平台上。
仪器放臵处不可长时间受阳光照射。
室内应具稳压电源装臵对仪器供电，装有地线，保证仪器接地良好。
3.3 安装方法
WGD－3型组合式多功能光栅光谱仪系统，系精密仪器。因此仪器安装的场合应满足安装环境的要求。工作台必须平稳。系统联线示意图如图3-2:
显 示 器 单 色 仪 电 箱 计 算 机 打 印 机 键 盘 图3-2 联线示意图
3.3.1 准备
1. 接通电源前，认真检查接线是否正确。 2. 狭缝的调正。
狭缝为直狭缝，宽度范围0－2.5mm连续可调，顺时针旋转为狭缝宽度加大，反之减小，每旋转一周狭缝宽度变化0.5mm。为延长使用寿命，调节时注意最大不超过2.5mm，平日不使用时，狭缝最好开到0.1－0.5mm左右。
3. 滤光片
为去除光栅光谱仪中的高级次光谱，在使用过程中，操作者可根据需要把备用的滤光片插入入缝插板上。滤光片共二片，工作区间：
白色滤光片 320－500nm 黄色滤光片 500－800nm 4. 转换开关 检查转换开关的位臵，确认是否是工作位臵，若光电倍增管接收，请将扳手放在“光电倍增管”档；若观察谱线，可将旋钮指示停在“观察”档。
2