主题：【第六届原创】狭缝之我所见

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wangjunyu

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发表于：2011/10/11 12:58:36 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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现在原子吸收使用的光源通常是锐线光源，但这个并不表示光源只产生一个共振线。根据不同的元素和不同灯质量的好坏。谱线的组成也是不同的，通常一般元素都有数条以上的谱线。为了将我们要使用的谱线和别的干扰谱线分离出来，我们就需要用到单色器，而狭缝又是单色器的重要组成部分。

一：下图所示的是扫描铁灯248nm到400nm处的图谱。从图中可以到铁的谱线是如此之多，如此之密，所以在测量这些谱线复杂的谱线对于单色器的分辨要求更高。

二：光谱带宽与狭缝的关系

光谱带宽指从单色器射出的单色光谱线强度轮廓曲线的二分之一高度处的谱带宽度。用来表征仪器的光谱分辨率。

根据SBW = （dL/dλ）* B = (mf/d*cosq)*B
dL/dλ是光栅的线色散率，B是狭缝宽度。
线色散率一般是根据光栅的性能决定每台仪器这个参数一般是固定的如果要改变光谱带宽只能通过改变狭缝来光谱带宽。

三：狭缝真面目

单色器的狭缝，分为入射狭缝和出射狭缝，一般是由两个具有锐刀口的金属片精密加工而成，两刀口要求平行性好，并处以同一平面。目前的原吸狭缝机构一般都是有多档可调（通常的有0.1，0.2,0.4,1.2）调节机构也多以仪器自动调节为主。

入射狭缝的作用

入射狭缝起限制杂散光进入的作用，一般是在单色仪准直镜的焦点上。

出射狭缝的作用

出射狭缝起限制光谱带宽的作用，一般是在单色仪物镜的焦点上。

四：不同狭缝下扫描的铁谱

铁元素在原吸上通常推荐的测量谱线是248.3nm，以下我将结合使用不同的狭缝宽度扫描出来的图片来进一步解释狭缝的作用。

图（1）

上图是在狭缝宽度为0.1的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到我们需要248.3nm这个谱线很好的以别的谱线分离出来，同时因为狭缝的宽度很小，所以进光量很小从图上看到对应的能量值较小。通常在这个情况下狭缝是可以在增加以便增加通光量降低仪器的增益值提高仪器稳定性。

图（2）

上图是在狭缝宽度为0.2的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到248.3nm谱线旁边的248.8那个谱线已经和它旁边的谱线分离度已经下降了但是我们需要的248.3nm那根谱线还是很好的分离出来了，同时因为狭缝的宽度增加了一倍，所以进光量也同时增加了一倍从图上看到对应的能量值增加了许多。通常这个狭缝宽度是最是适合的狭缝宽度。

图（3）

上图是在狭缝宽度为0.4的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以到248.3nm谱线已经不能和248.8那条谱线分离开了，虽然图谱上的能量增加了非常多。但是因为单色性降低共振线的灵敏度大大降低，并且将偏移朗伯比尔定律。这个狭缝宽度将不大适合该共振线的测量。

图（4）

上图是在狭缝宽度为1.2的扫描图谱，我扫描的范围从245nm到252那么这段波长。从图上可以看到几乎所有的谱线都叠加在一起了，虽然图谱上的能量增加了非常多。但是这样已经背离了原子吸收的理论了没有实际的测量意义了。

五：狭缝选用的一般准则

小狭缝通光量小，对应的光谱带宽较小波长分辨率高，适合共振线附近有干扰谱线的元素。但是过小的狭缝因为进光量少一般会增大仪器增益值，导致仪器噪声增大。

大狭缝通光量大，对应的光谱带宽较大波长分辨率较低，适合在共振线附近没有干扰谱线的元素。较大的狭缝能改提高进光量对应的仪器增益值较低。

综合上诉，个人认为选用狭缝的原则是当狭缝宽度满足其分开其它发射线与共振线的所需的宽度时，尽量选用大的狭缝以提高稳定性。
以上便是个人对狭缝的理解有不足之处希望大家批评指教。