紫外线阵传感器(ccd)进行光谱测量的研究

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1、摘要直读光谱仪在冶金行业中有着重要的应用，可以确定钢铁中不同成份元素的含量。直读光谱仪要求可以测定紫外波段的光谱，它可以采用光电倍增管和电荷耦合器件（CCD）两种探测器。采用CCD作为探测器件可以减小整个仪器的体积，并且线阵CCD传感器能在一次曝光时间内探测一段波长范围内的所有谱线，这样就提高了便携性能，减少了探测时间，具有重要的意义。本文采用CCD作为光谱仪的接受器件，其中光谱仪光路为对称CT结构，对氘灯、汞灯紫外光谱区进行了测量，得到了光谱图像，并采用最小二乘法对汞灯光谱图像进行了定标，定标后的谱

2、线与标准汞灯谱线进行对比，两光谱图像基本吻合,证明了此系统的可行性。关键词：紫外光谱测量；CCD；对称CT结构；最小二乘法；汞灯紫外线阵传感器进行光谱测量的研究ABSTRACTABSTRACTDirect-readingspectrometerhaveimportantapplicationsinthemetallurgyindustry,itcandetectthecontentofdifferentchemicalelementinthesteel.Direct-readingspectromet

3、ershouldbeabletodetecttheultravioletspectrum,forthis,itcanusetwosensors,photomultiplierandCCD.IfCCDisusedforthesensor,theentireinstrumentwillbesmaller.AndlinearCCDsensorcandetectaspectrumrangeinasingleexposure.Sotheinstrumentbecomesportable,thedetecting

4、timeisshortened.Itisofgreatsignificance.Inthispaper,CCD,asthereceivingdeviceofthespectrometerwhichissymmetricalCTstructure,wasusedtodetecttheultravioletspectralregionofdeuteriumlampandmercurylamp.Thecalibrationoftheachievedmercurylampspectralimagewasbyt

5、heleastsquaremethod.Throughcontrastingthecalibratedmercurylampspectralimageandthestandardmercurylampspectralimage,themeasuringmethodwasprovedtobeavailable.KeyWords:UltravioletSpectrumMeasurement;CCD;SymmetricalCTStructure;LeastSquareMethod;MercuryLamp-I

6、I-紫外线阵传感器进行光谱测量的研究目录目录摘要IABSTRACTII第一章绪论1（一）引言1（二）文献综述2（三）课题目的及意义4第二章材料与方法5（一）光谱仪5（二）CCD6（三）最小二乘法9第三章结果10第四章讨论与结论12（一）讨论与分析12（二）结论14参考文献15致谢16-15-紫外线阵传感器进行光谱测量的研究绪论第一章绪论（一）引言在过去的一个世纪里，伴随着新的技术及科学知识的发展，分析仪器得到了前所未有的发展，分析仪器诞生后，随着人们要求不断的提高和科学技术不断的发展，由简单的仪器逐渐

7、发展为复杂的仪器，由常量的分析发展为快速、高灵敏、痕量和超痕量的分析，从手动分析转变为自动分析，以及由单一分析方法发展到多种方法联用使用的多维方法。在工业生产及科学研究领域，从取样分析发展到在线分析以及不需取样的原位分析，由单纯的元素分析深入为元素的状态分析。从这些可以看出，近几十年来各学科之间的渗透与交叉是显著的[1]。其中光谱仪便是一种重要的分析仪器。复色光经色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小依次排列后组成光谱。通常光谱的测量由光谱仪来完成。光谱仪是分析物质化学组

8、成和元素含量的重要分析仪器，自从19世纪初期，光谱仪成为常用的工业分析仪器后，光谱仪迅速发展。现在光谱测量的方法已经被运用到天文、地理、科学实验、生物医学、国防等众多领域[2]。光电倍增管（PMT）作为主要的光谱接受器已沿用了数十年。它的主体由一个内部装有阳极、多个次级电子发射极以及涂有光敏材料的阴极玻璃管或石英管组成。入射光首先照射在阴极上，阴极上的光敏物质受到光照后，发射出电子，电子在外加电场的加速下，依次落在一系列的倍增极上，并击出大量的二次电子，