光谱仪日常使用的几种光源详解

光谱仪日常使用的几种光源详解

一般我们经常用到的光谱仪测试所需配备的光源主要分这几种：氘灯、钨灯、氙灯、汞灯、LED，下面就一一给大家做个介绍

1、氘灯，D2 lamp, Deuterium Lamp – 低压气体放电光源

直流电弧使得氘气（D2）放电。高电压、热光源。发射波长范围110-900 nm。通常采用的是190-400nm的波段，因为在这一波段氘灯的发射光谱比较平滑连续，没有锐线谱。在500，600，650nm处有强烈的锐线发射，因此可见光区这一波段不宜选作光谱仪光源。氘灯的玻璃罩用特殊的紫外玻璃或者石英玻璃制作，以免普通玻璃对紫外光的吸收。即便如此，紫外玻璃的透射下线约190nm，石英玻璃大致在150nm。

2、钨灯，tungsten lamp。利用钨丝的热发射发光。

为防止钨丝的氧化和蒸发，最初将灯泡内抽真空，后来充入惰性气体。此后发现若充入少量卤素（如碘、溴）可以通过卤-钨循环很大程度上改善钨丝的老化。目前的钨灯大多采用此结构，因此相应称为碘钨灯、溴钨灯或统称卤钨灯。发射波长为300nm - 2.5um的广谱范围。通常用于紫外-可见光谱仪的可见光区光源。

3、氙灯，xenon lamp, or xenon arc lamp。Xe气体电弧放电发光。

氙灯的发射光谱稳定，随使用时间的延长改变较小，且光谱分布与自然光较为接近，波长范围为300-1100nm。氙灯在紫外光区的发射强度较低。因为氙灯发射光谱相对较为平滑，没有太多强烈的锐线发射，因此较为适用于以定量分析为目的的荧光光谱仪。氙灯中所充氙气气压大致在40-60大气压之间。使用寿命大致在1500-2000小时。

4、高压汞灯。Mercury lamp。汞蒸气电弧放电。

其发光强度较强，约为相同功率卤钨灯的几十倍。有大量的锐线发射峰，在这些波长处的发射强度就更大。使用寿命较短，通常只有200小时。

5、发光二极管。Light-emission diode, LED。
半导体二极管，电子与空穴湮灭发光单色性较上述白光源好得多，可以根据应用需要选择合适波长的LED光源。光谱带宽通常是50nm左右。光源稳定性优异，寿命可达数万小时。