近期复旦大学光科系陈良尧教授团队自主设计并开发了一种新型消慧差高分辨率光谱仪。这种光谱仪由20个子光栅和一个2D背照式CMOS阵列探测器组成,能够实现高达0.01 nm的高光谱分辨率,且无需任何机械运动部件。这一创新性的设计不仅提高了光谱分辨率,还大大简化了仪器结构,降低了成本。
(a)无彗星效应光栅光谱仪的示意图。(b) 装有2D BSI-CMOS阵列探测器的相机,放置在光栅模块Gx上方,并与衍射平面垂直方向上大约倾斜10°,而不存在彗星效应
利用该光谱仪,研究团队成功测量了铁空心阴极灯的发射光谱,覆盖了170-600 nm的光谱范围。在分析结果中,他们确认了2451条谱线与文献报道的谱线吻合,同时还有1100多条低强度谱线未能找到对应的来源。这表明铁原子的光谱数据非常丰富,还有许多未知领域需要进一步探索。
(a) 测量时间为T = 1秒时,在170-600纳米光谱区域测量的Fe灯的全谱。 (b) 170-180纳米光谱区域的Fe光谱的局部放大
这一研究结果不仅为铁基材料的研究和应用提供了丰富的光谱数据,还揭示了铁原子丰富的光谱信息,有望推动铁基材料在未来的应用前景。此外,该光谱仪的设计和构建为未来高分辨率光谱仪的发展提供了新的思路和参考,有望推动光谱分析技术的发展,为更多领域的研究提供支持。
团队在光谱分析技术领域取得了重要突破,不仅为铁基材料研究提供了有力支持,还为光谱仪器的创新发展做出了贡献。他们的研究成果将对相关领域产生深远影响,有望引领新一轮的技术革新。
本工作发表在《J. Anal. At. Spectrom.》上,研究工作得到了国家自然科学基金(No. 61427815和62275053)的支持。