光譜儀日常使用的幾種光源詳解

一般我們經常用到的光譜儀測試所需配備的光源主要分這幾種：氘燈、鎢燈、氙燈、汞燈、LED，下面就一一給大家做個介紹

1、氘燈，D2 lamp, Deuterium Lamp – 低壓氣體放電光源

直流電弧使得氘氣（D2）放電。高電壓、熱光源。發射波長范圍110-900 nm。通常采用的是190-400nm的波段，因為在這一波段氘燈的發射光譜比較平滑連續，沒有銳線譜。在500，600，650nm處有強烈的銳線發射，因此可見光區這一波段不宜選作光譜儀光源。氘燈的玻璃罩用特殊的紫外玻璃或者石英玻璃制作，以免普通玻璃對紫外光的吸收。即便如此，紫外玻璃的透射下線約190nm，石英玻璃大致在150nm。

2、鎢燈，tungsten lamp。利用鎢絲的熱發射發光。

為防止鎢絲的氧化和蒸發，最初將燈泡內抽真空，后來充入惰性氣體。此后發現若充入少量鹵素（如碘、溴）可以通過鹵-鎢循環很大程度上改善鎢絲的老化。目前的鎢燈大多采用此結構，因此相應稱為碘鎢燈、溴鎢燈或統稱鹵鎢燈。發射波長為300nm - 2.5um的廣譜范圍。通常用于紫外-可見光譜儀的可見光區光源。

3、氙燈，xenon lamp, or xenon arc lamp。Xe氣體電弧放電發光。

氙燈的發射光譜穩定，隨使用時間的延長改變較小，且光譜分布與自然光較為接近，波長范圍為300-1100nm。氙燈在紫外光區的發射強度較低。因為氙燈發射光譜相對較為平滑，沒有太多強烈的銳線發射，因此較為適用于以定量分析為目的的熒光光譜儀。氙燈中所充氙氣氣壓大致在40-60大氣壓之間。使用壽命大致在1500-2000小時。

4、高壓汞燈。Mercury lamp。汞蒸氣電弧放電。

其發光強度較強，約為相同功率鹵鎢燈的幾十倍。有大量的銳線發射峰，在這些波長處的發射強度就更大。使用壽命較短，通常只有200小時。

5、發光二極管。Light-emission diode, LED。
半導體二極管，電子與空穴湮滅發光單色性較上述白光源好得多，可以根據應用需要選擇合適波長的LED光源。光譜帶寬通常是50nm左右。光源穩定性優異，壽命可達數萬小時。