手持式光谱仪的发展历史

手持光谱仪的发展历史:

牛顿在1704年首先说明光可以分解成光谱。太阳光束通过暗房铠窗上的圆孔，进入玻璃棱镜后，在墙上产生彩虹图形。牛顿根据他创造的光颗粒理论解释了这种现象，但他没有详细研究太阳光谱。100多年后，渥拉斯登用狭缝代替圆孔，意外地发现了太阳光谱中的黑线和黑带。1814年，夫琅和费用对这些光谱进行了详细的研究:他用天文望远镜观察太阳光谱，测量每条暗线的棱镜折射角，并将最开放的光谱编号。

1859年可以认为是光谱仪制造业发展的第一阶段。这个阶段的主要工作是开发实验室光谱仪使用的分散系统的基本形式。这个阶段的光谱分析只是定性分析。

从光谱仪制造业发展的第二阶段开始——创造出用于实验室、工厂和野外光谱定量分析的成批生产光谱仪和设备。

目前，光谱仪制造业已经发展到第三阶段，其特点是测量自动化，光谱仪根据特殊要求进行优化。对于仪器各部件的要求，从照明部分到接收部件，要使整个仪器适应所提出的任务，同时根据信息理论计算光谱仪的特性。光谱仪的基本组成包括照明系统、分散系统(传统光谱仪)、准直系统和光源或检测显示系统、成像系统、接收系统和干涉系统(干涉调制光谱仪)。由于应用要求不同，有的采用反射准直和成像系统，有的取消成像系统。目前的光谱仪大多是无镜系统。

微小型手持式光谱仪。

自20世纪90年代以来，出现了高效、低成本的光学元件和线性阵列检测器件，光谱仪的小型化也随之发展起来。由于CCD(ChargeCoupledDevices、电荷耦合器件)等成像设备的广泛应用，这种实时光电检测设备的性能在提高的同时大大降低了成本。因此，可以使用CCD作为光谱分析仪的接收设备。目前，光谱仪模块由于价格低廉而被带到现场或可以安装在生产线上。这种模块化降低了单个传感器的成本，可以更快地获取现场数据，使得不同应用领域的传感功能和光谱采样容易集成。

随着计算机技术的快速发展，处理光谱数据的时间大大减少，使得高分辨率CCD阵列光谱数据需要处理大量复杂的光谱数据变得容易。笔记本电脑和CCD光谱仪完全可以放在一个小箱子里，可以在线实时收集数据，使样品测试更容易研究人员。光谱仪的微小化与计算机的快速发展密不可分。微型光谱仪采用传统的分光原理，结合新技术和新设备，构成微型设计理念得益于许多其他相关技术的进步，新阵列光电成像设备的出现和成本的降低，光纤的批量生产，以及MEMS、集成光学等交叉学科新技术的发展，开发模块化小光谱成为可能。