說到ICP光譜儀，有很多物理和光學等方面的研究者，應該直接就會有幾出現(xiàn)在腦海，當然對于很多材料、化學等方面的研究者，可能對它還有不勝明白的地方，也不排除部分人可能直接就沒接觸過，比如生物、環(huán)境等等。但是就當前的科研發(fā)展趨勢來說，越來越多的科研方向需要用到光譜儀這一重要的科研儀器，并不是說光譜儀功能有多多，而是現(xiàn)在各個科研方向?qū)獾囊蕾囋絹碓綇?，越來越多的學科需要通過光來得到更多的信息。
那么下面我就來為各位詳細的介紹和分析一下這種高級而簡單的科研儀器。
我下面要說的光譜儀和各位在上搜索的光譜儀不一樣，上搜索的光譜儀是什么？大家可以去搜一下，我覺得百科解釋的光譜儀，對新手不適用，而且給我的感覺就一個字——亂！不是介紹光譜儀，而是在產(chǎn)品！我下面說的是一個單純的光譜儀，不帶光源，不帶探測器，不帶各種顯微等周邊附件的光譜儀，也可以說是各種成套拉曼、熒光、透射/反射/吸收等光譜儀的核心部分！
各大實驗室見的光譜儀都是C-T結(jié)構(gòu)的，這一類光譜儀我們也叫單色儀，主要分為兩類：
1、對稱式離軸掃描C-T結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是內(nèi)部光路對稱，光柵塔輪上只有一個中心軸。由于對稱，會產(chǎn)生二次衍射，導致雜散光特別強，并且由于是離軸掃描，準確性會降低。
2、非對稱式在軸掃描C-T結(jié)構(gòu)，即內(nèi)部光路不對稱，光柵塔輪上有兩個中心軸，保證光柵轉(zhuǎn)動時是在軸掃描，有效的抑制了雜散光，提高了準確性。
其主要組成部分如下圖：
A. 入射光源
B. 入口狹縫
C. 準直鏡
D. 光柵
E. 聚焦鏡
F. 出口(狹縫)
G. 探測器
對這些部件，有幾個地方是需要注意的：
A、 入射光源：光源的F數(shù)（這個稍后會解釋）要和光譜儀的F數(shù)匹配，使光通量。
B、 入口狹縫：一般分為電動和手動千分尺狹縫，電動是電腦控制，重復性和準確性高，方便調(diào)節(jié)，優(yōu)于手動。
C、 準直鏡：主要作用是把入射光變成平行光打到光柵上。
D、 光柵：分為刻劃光柵（效率高，但有鬼線）、全息光柵（無鬼線，但效率低）、等離子刻蝕光柵（此類光柵為第三代光柵，兼顧前兩種光柵的優(yōu)點）；轉(zhuǎn)動方式在軸掃描要優(yōu)于離軸掃描。
E、 聚焦鏡：特別需要注意這個地方，很多廠家由于不是采用超環(huán)面鏡，導致聚焦在出口的時候是一個弧面，大大降低了光譜儀的空間分辨率。
F、 出口（狹縫）：可以是狹縫，也可以是CCD出口，主要看后面接的探測器，如果是狹縫，也存在電動和手動之分。
G、 探測器：可接單點探測器，也可接CCD探測器。
了解了光譜儀的結(jié)構(gòu)，我們來看看它主要的幾個參數(shù)：
1、 焦長：主要和分辨率相關(guān)，其他條件相同的情況下，焦長越長，分辨率越高，但是相應的光通量也會降低。
2、 相對孔徑：即前面提到的F數(shù)，主要和焦長與準直鏡大小有關(guān)，焦長越長，就需要更大面積的準直鏡和光柵及后面的聚焦鏡，只有這樣才能保證更大的光通量，使信號更強。
3、 光譜范圍：這個主要是由光柵決定的，主要看廠家光柵庫型號數(shù)量。
4、 光柵尺寸：這個特別需要注意，如果光譜儀焦長變長，光柵尺寸一定需要變大，要不然光通量會減少特別多。
5、 分辨率：分開兩條臨近譜線能力的度量，是光譜儀最重要指標，主要和光柵刻線數(shù)、焦長、狹縫寬度、系統(tǒng)的光學像差以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，可近似認為符合以下公式：R∝n·F/W (n-光柵線數(shù)；F-焦距；W-狹縫寬度)；的分辨率是用PMT探測器測量出來的，測量條件是在1200g/mm光柵，435nm處，狹縫寬度為10um。
6、 波長重復性：光譜儀返回原波長的能力，體現(xiàn)了波長驅(qū)動機械和整個儀器的穩(wěn)定性。
7、 波長準確性：光譜儀設(shè)定波長與實際波長的差值。
8、 光譜線色散：分辨率的另一種表征，分辨率越高，線色散越大。
9、 雜散光：光譜儀性能優(yōu)劣最直觀的參數(shù)之一，但是目前確實還有很多科研工作者沒有在意這個參數(shù)，其實這個參數(shù)特別重要，先不說在拉曼試驗中非常重要，我再舉一個例子：在定量測量透射或者吸收變化時，如果變化小于0.01%，為了去除雜散光帶來的影響，就必須使用雜散光小于10-4的光譜儀，如果是大于10-4，那么就無法從后面的探測器上體現(xiàn)出來。
10、 掃描速度：每秒掃描光譜寬度（單點探測器），一般都是160nm/s，目前的為300nm/s。
以上基本上所有重要的參數(shù)都涵蓋了，這類光譜儀能做的試驗非常多，加上一些周邊附件，能測量不同溫度下的光（電）致發(fā)光、化學發(fā)光、拉曼光譜、熒光光譜、等離子體發(fā)射光譜、透射/反射/吸收光譜等等，還能直接當成一個單色光源使用，應用非常廣泛，而且可由用戶按自己要求與其他附件進行搭建，組建成一個開放、高性能的試驗平臺。
