光谱成像仪的组成及其分类简析

光谱成像仪是一种精密的光学仪器，可以获得样品的图谱信息和光谱信息，对样本进行多维度的定性与定向的分析，在产品无损检测、精细农业等中，有着广泛的应用。本文对光谱成像仪的组成及其分类做了简析。

光谱成像仪的组成：

光谱测量仪器是应用光的色散原理、衍射原理或光学调制原理，将不同频率的光辐射按照一定的规律分解开、形成光谱，配合一系列光学、精密机械、电子和计算机系统，实现对光辐射的频率和强度的精密测定、研究的目的。此类仪器的基本组成结构如下：

1.光源和照明系统：光源是用来被研究的对象，或者用来照射或激发被研究的物质的。照明系统用来尽可能多地会聚光源辐射地光能量，并传递给仪器地准直系统。

2.准直系统：一般由入射狭缝和准直物镜组成。

3.色散系统：色散系统是用来将入射地复合光分解为光谱。

4.聚焦成像系统：把在空间上色散开的各波长的光束会聚或成象在成象物镜的焦平面上，形成一系列按波长排列的单色狭缝象。

5.探测和显示系统：这一部分的作用是接收各光谱元的信号，并测量其组成——波长、强度等，并记录和显示。

光谱成像仪的分类：

光谱仪器的分类方法有很多种，如，根据其色散元件的分光原理，可分为：棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪；根据应用的光谱区，可分为：真空紫外光谱仪、近紫外可见近红外光谱仪、红外光谱仪和远红外光谱仪；根据光谱仪的出射狭缝，可分为：单色仪、多色仪和摄谱仪等多种分类方法。

色散系统是光谱仪器的核心部分，它是建立在一定的色敝原理之上的，按波长分离波长的方法，主要有一下几种方式：

1.物质色散方式：常见的元件有棱镜，它是根据不同的波长的辐射在同一介质中传播的速度不同，因而折射率不同，发生色散。

2.衍射色散方法：常见的元件有衍射光栅，它是利用多缝衍射，不同波长的辐射在同一入射角条件下射到多缝上，经衍射后其衍射主极大的方向不同。

3.干涉色散方法：常见的元件有多光東束干涉滤光片，它是由于干涉作用得到的干涉条纹的位置不仅与干涉级次有关，而且与光波的波长有关，从而发生色散。