光譜儀日常使用的幾種光源詳解

一般我們經(jīng)常用到的光譜儀測(cè)試所需配備的光源主要分這幾種：氘燈、鎢燈、氙燈、汞燈、LED，下面就一一給大家做個(gè)介紹

1、氘燈，D2 lamp, Deuterium Lamp – 低壓氣體放電光源

直流電弧使得氘氣（D2）放電。高電壓、熱光源。發(fā)射波長(zhǎng)范圍110-900 nm。通常采用的是190-400nm的波段，因?yàn)樵谶@一波段氘燈的發(fā)射光譜比較平滑連續(xù)，沒有銳線譜。在500，600，650nm處有強(qiáng)烈的銳線發(fā)射，因此可見光區(qū)這一波段不宜選作光譜儀光源。氘燈的玻璃罩用特殊的紫外玻璃或者石英玻璃制作，以免普通玻璃對(duì)紫外光的吸收。即便如此，紫外玻璃的透射下線約190nm，石英玻璃大致在150nm。

2、鎢燈，tungsten lamp。利用鎢絲的熱發(fā)射發(fā)光。

為防止鎢絲的氧化和蒸發(fā)，最初將燈泡內(nèi)抽真空，后來充入惰性氣體。此后發(fā)現(xiàn)若充入少量鹵素（如碘、溴）可以通過鹵-鎢循環(huán)很大程度上改善鎢絲的老化。目前的鎢燈大多采用此結(jié)構(gòu)，因此相應(yīng)稱為碘鎢燈、溴鎢燈或統(tǒng)稱鹵鎢燈。發(fā)射波長(zhǎng)為300nm - 2.5um的廣譜范圍。通常用于紫外-可見光譜儀的可見光區(qū)光源。

3、氙燈，xenon lamp, or xenon arc lamp。Xe氣體電弧放電發(fā)光。

氙燈的發(fā)射光譜穩(wěn)定，隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)改變較小，且光譜分布與自然光較為接近，波長(zhǎng)范圍為300-1100nm。氙燈在紫外光區(qū)的發(fā)射強(qiáng)度較低。因?yàn)殡療舭l(fā)射光譜相對(duì)較為平滑，沒有太多強(qiáng)烈的銳線發(fā)射，因此較為適用于以定量分析為目的的熒光光譜儀。氙燈中所充氙氣氣壓大致在40-60大氣壓之間。使用壽命大致在1500-2000小時(shí)。

4、高壓汞燈。Mercury lamp。汞蒸氣電弧放電。

其發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)，約為相同功率鹵鎢燈的幾十倍。有大量的銳線發(fā)射峰，在這些波長(zhǎng)處的發(fā)射強(qiáng)度就更大。使用壽命較短，通常只有200小時(shí)。

5、發(fā)光二極管。Light-emission diode, LED。
半導(dǎo)體二極管，電子與空穴湮滅發(fā)光單色性較上述白光源好得多，可以根據(jù)應(yīng)用需要選擇合適波長(zhǎng)的LED光源。光譜帶寬通常是50nm左右。光源穩(wěn)定性優(yōu)異，壽命可達(dá)數(shù)萬小時(shí)。