文/北国老剑
光谱仪器的定义是:利用光的辐射、散射和吸收等原理,对物质的成分和含量进行定性和定量分析的光学式分析仪器。这种仪器在冶金、化工、医药、地质、航天探测、同位素应用等领域有非常广泛的应用。
光谱仪又称分光仪,是由一个入射狭缝、一个散射系统、一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。光谱仪按照不同方法,可分为不同种类的仪器。
目前,全世界从事光谱仪生产的厂商主要有Perkin-Elmer、Beckman、岛津、利曼·中国、无锡市金义博仪器科技有限公司、德国斯派克分析仪器公司等。
1982年,被美国“工业研究和发展”杂志评选出的世界100种优秀技术产品,包括四种光谱仪:等离子体光谱仪、红外分光光度计、等离子体/原子荧光分光计、激光内腔分光光度计四种。
当今,计算机技术和CRT显示技术的兴起,极大改进了光谱仪的性能,通过外接小型计算机、内装微型计算机到专用光谱数据处理系统的发展过程,加上CRT显示技术,现代光谱仪具备了自动控制、自动检核、数据处理等功能。
在现代光谱仪发展过程中,大量引入现代光学技术(如激光技术、全息技术、调制技术等)、微电子学等,使得光谱仪的新成就、新技术不断推出,产品的升级换代加快、仪器型号更换周期也大大缩短。新技术的引入,成为发展新颖光谱技术、研制新型光谱仪器的基础和动力,如激光喇曼分光光度计、激光光声光谱仪、傅里叶变换光谱仪等等。
光谱仪按照物质产生和吸收谱线的原理,可分为发射光谱仪器和吸收光谱仪器两类。发射光谱仪器主要有看谱镜、摄谱仪和光量计 3种。吸收光谱仪器又称分光光度计,主要有紫外和可见光分光光度计、红外分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、喇曼分光光度计、双波长分光光度计、干涉调制分光光度计和光声光谱仪等。按照色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等;按探测方法可分为分光镜、摄谱仪以及分光光度计等。
此外,单色仪、显微光度计、激光微区光谱仪、 激光荧光光度计和X射线荧光光谱仪等也属于光谱仪器。
未来,光谱仪的发展方向大致可分为下面几种:
1)光谱仪与激光技术、计算机技术、现代光学信息技术相互结合、相互影响。
2)光谱仪与其他高校手段联用的趋势更加明显。
3)光谱仪面临的分析检测要求会更加多种多样,如在临床学、药物学、毒物学、生物化学和环境保护等新的领域的探索和应用。
4)常规光谱仪设计、制造将继续加强系列化、积木化的发展。
对于我国光谱市场的发展,除了加强光谱仪器研究、生产、管理的领导体制,还要加强学习世界先进技术、积极引进先进技术以促进我国光谱仪事业的发展。