我测的光线弱吗?
其实科学光谱仪的测量对象大多是弱光,我相信回答是的人会更多。
很多人认为测量弱光对光栅的衍射效率要求高,比如选择闪耀光栅;探测器具有较高的量子效率,如PMT或iCCD。这些原则上都是对的,但问题是更关键的是光谱仪的杂散光低,信噪比好。因为光谱系统的最小光信号是由噪声决定的,而不是其他。噪声由杂散光和探测器组成,前者远大于后者。杂散光主要由两点决定:一是与光谱仪的设计有关,二是与光栅和反射镜的质量有关。
众所周知,最早的光栅是用划线机制作的划线光栅。这种光栅的优点是具有闪耀特性,在一定光谱范围内衍射效率很高,达到80%以上。但这种光栅的缺陷也很明显:一是光谱范围窄;二是有鬼线,导致峰移;第三,杂散光高。比如拉曼光谱仪需要测量微弱的信号。1964年诞生的激光拉曼,用的是划片光栅。然而,在法国芮伟航HORIBA Jobin于1968年制造出全息光栅之后,基于全息光栅的激光拉曼于1972年制造出来,获得了更好的分辨率和灵敏度。之后拉曼厂商用全息光栅代替划线光栅。
全息光栅具有无鬼线、杂散光低的优点,但衍射效率较低。1983年,法国芮伟航HORIBA Jobin发明了离子刻蚀技术并获得专利,一举攻克了这一难题,使全息光栅在保持低杂散光优势的同时,还获得了较高的衍射效率,助力光谱系统的性能达到新的高度。
总之:尽量选择离子刻蚀全息光栅或全息光栅,在没有离子刻蚀全息光栅或全息光栅可供选择时,比如做近红外和中红外光谱,再考虑刻写光栅。