光电直读光谱仪核心部件-----光栅

光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。
衍射光栅由下列两种方法制成：一种是用带钻石刀头的刻划机刻出沟槽的经典方法，另一种是用两束激光形成干涉条纹的全息方法。经典刻划方法制成的光栅可以是平面的或者是凹面的每道沟槽互相平行。全息光栅的沟槽可以是均匀平行的或者为优化性能而特别设计的不均匀分布。全息光栅可在平面、球面、超环面以及很多其他类型表面生成。目前主流光谱仪都是用的机刻全息光栅。
光谱仪选择光栅主要考虑以下因素：
1、 光栅刻线：光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率，刻线多光谱分辨率高，刻线少光谱覆盖范围宽，两者要根据实验灵活选择。
2、 闪耀波长：闪耀波长为光栅最大衍射效率点，因此选择光栅应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。比如，实验为可见光范围，可选择闪耀波长为500nm。
3、 光栅效率：光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射光的比值。光栅效率越高，信号损失越小。为提高此效率，除提高光栅制作工艺外，还采用特殊镀膜，提高反射效率。这也是为什么很多光栅脏了不能擦洗的原因。
光栅是光谱仪最核心的部件了，选择适合的光栅不仅能保证仪器的稳定性、准确度，也是考量厂家生产工艺水平的重要参数