光谱学测量的基础是测量光辐射与波长的对应关系。一般来说，光谱学测量的直接结果是由很多个离散的点构成曲线，每个点的横坐标（X轴）是波长，纵坐标（Y轴）是在这个波长处的强度。因此，一个光谱仪的性能，可以粗略地分为下面几个大类：
1.波长范围（在X轴上的可以测量的范围）；
2.波长分辨率（在X轴上可以分辨到什么程度的信号变化）；
3.噪声等效功率和动态范围（在Y轴上可以测量的范围）；
4.灵敏度与信噪比（在Y轴上可以分辨到什么程度的信号变化）；
5.杂散光与稳定性（信号的测量是否可靠？是否可重现）；
6.采样速度和时序精度（一秒钟可以采集多少个完整的光谱？采集光谱的时刻是否精确？）
1.波长范围
波长范围是光谱仪所能测量的波长区间。常见的光纤光谱仪的波长范围是400nm-1100nm，也就是可以探测可见光和一部分近红外的光。使用新型探测器可以使这个范围拓展至200nm-2500nm，即覆盖紫外、可见和近红外波段。光栅的类型以及探测器的类型会影响波长范围。一般来说，宽的波长范围意味着低的波长分辨率，所以用户需要在波长范围和波长分辨率两个参数间做权衡。如果同时需要宽的波长范围和高的波长分辨率，则需要组合使用多个光谱仪通道（多通道光谱仪）。
2.波长分辨率
顾名思义，波长分辨率描述了光谱仪能够分辨波长的能力，常用的光谱仪的波长分辨率大约为1nm，即可以区分间隔1nm的两条谱线。Avantes公司可以提供的最高的波长分辨率为0.025nm。波长分辨率与波长的取样间隔（数据的x坐标的间隔）是两个不同概念。一般来说，高的波长分辨率意味着窄额度波长范围，所以用户需要在波长范围和波长分辨率两个参数间做权衡。如果同时需要宽的波长范围和高的波长分辨率，则需要组合使用多个光谱仪通道（多通道光谱仪）。
3.噪声等效功率和动态范围
当信号的值与噪声的值相当时，从噪声中分辨信号就会非常困难。一般用与噪声相当的信号的值（光谱辐照度或光谱辐亮度）来表征能一个光谱仪所能够测量的最弱的光强(Y轴的最小值)。噪声等效功率越小，光谱仪就可以测量更弱的信号。狭缝的宽度、光栅的类型、探测器的类型等等参数都会影响噪声等效功率。因为这些参数也会影响波长范围和波长分辨率，用户需要在这些指标间做出取舍。对探测器制冷（Avantes公司的制冷型光谱仪）有助于减小探测器的热噪音，优化探测器检测弱光的能力。
动态范围描述一个光谱仪所能够测量到的比较强的信号与最弱的信号的比值。比较强的信号为光谱仪在信号不饱和情况下，所能测量的最大信号值，最弱的信号用上述的噪声等效功率衡量。动态范围主要受制于探测器的类型。传统上，动态范围是影响测量方便性的一个很关键的指标，但目前大部分光纤光谱仪都可以通过调整积分时间的方式等效地扩大动态范围，因此，动态范围一般不会对用户的测量带来困扰。
4.灵敏度与信噪比
灵敏度描述了光谱仪把光信号变成电子学信号的能力，高的灵敏度有助于减小电路本身的噪声对结果影响。狭缝的宽度、光栅的类型、探测器的类型以及电路的参数都会影响灵敏度。衍射效率高的光栅和量子效率高的探测器都有利于提高光谱仪的灵敏度。人为地调高前置放大电路的放大倍数也会提高名义上的灵敏度，但并不一定有助于实际的测量。宽的狭缝会改善灵敏度，但也会降低分辨率，因此，需要用户综合考虑和权衡。
光谱仪的信噪比定义为：光谱仪在强光照射下，接近饱和时的信号的平均值与信号偏离平均值的抖动值（以标准偏差横向）的比。需要注意的是，因为定义中没有对光源做任何限制，使用这个定义所测量到的信噪比并不能等同于用户在实际实验中所能实现的信噪比。光谱仪的信噪比主要受探测器限制。通过光谱仪电路的平均功能累加信号，可以提高实际测量中的信噪比。
5.干扰与稳定性
实际光谱仪与理想光谱仪的重要区别之一是其内部存在杂散光等干扰。杂散光会影响信号的准确性，并对测量弱信号带来麻烦。特殊设计的低杂散光光路能够降低光路中的杂散光。
光谱仪的光路和探测器都不可避免地随着环境而变化，例如，环境温度的变化会导致光谱仪波长（X轴）的漂移。对光路和探测器做特殊处理能够增强光谱仪的长期稳定性。然而，这些特殊处理会增加光谱仪的硬件成本。
6.采样速度和时序精度
Avantes公司的标准光谱仪可以在一秒钟内采集约900幅完整的光谱。当需要研究在更短时间内的光谱变化时，更快速的光谱仪可以在一秒钟内采集高达8000幅光谱。然而，这些光谱仪往往在波长分辨率等指标上不能与标准光谱仪媲美，用户也必须综合考虑各个指标。
光谱仪必须具备好的时序性能方能捕捉到很短的脉冲信号。不同类型的光谱仪的时序精度差别很大，性能好的可以到纳秒量级的时间精度，而性能差的只能到毫秒量级的时间精度。
红外光谱仪是一种常用的分析仪器，通常由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统组成，产品具有使用灵活、操作简便、可靠性高等优点。
红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行一系列精密分析的仪器。红外光谱仪通过一系列精密的计算而得到所测样品的红外光谱，这对于某些工业生产以及医药等领域具有重要的意义。不过只有恰当的使用红外光谱仪才能取得准确的结果，而且还要达到这一点就需要注意以下几个事项。
红外光谱仪使用的一些注意事项：
1、为防止仪器受潮而影响使用寿命，红外实验室应经常保持干燥，即使仪器不用，也应每周开机至少两次，每次半天，同时开除湿机除湿。
2、测定时实验室的温度应在15～30℃，相对湿度应在65%以下，所用电源应配备有稳压装置和接地线。因要严格控制室内的相对湿度，因此红外实验室的面积不要太大，能放得下必须的仪器设备即可，但室内一定要有除湿装置。
3、红外光谱测定常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法(药典收载品种90%以上用此法)，因此为减少对测定的影响，所用KBr可以应为光学试剂级，至少也要分析纯级。使用前应适当研细(200目以下)，并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。如发现结块，则应重新干燥。制备好的空KBr片应透明，与空气相比，透光率应在75%以上。
4、压片法时取用的供试品量一般为1～2mg，因不可能用天平称量后加入，并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致，故常凭经验取用。一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%～80%透光率范围在内。比较强吸收峰的透光率如太大(如大于30%)，则说明取样量太少;相反，如比较强吸收峰为接近透光率为0%，且为平头峰，则说明取样量太多，此时均应调整取样量后重新测定。
5、测定用样品应干燥，否则应在研细后置红外灯下烘几分钟使干燥。试样研好并具在模具中装好后，应与真空泵相连后抽真空至少2分钟，以使试样中的水分进一步被抽走，然后再加压到0.8～1GPa(8～10T/cm2)后维持2～5min。不抽真空将影响片子的透明度。
直读光谱仪，英文名为OES（Optical Emission Spectrometer），即原子发射光谱仪。常见的故障主要有一下几种：
故障一：新仪器电脑出现死机，程序错误、黑屏、分析软件的START状态不对有时变为黄色不动，有时虽然动但是变为红色，
处理办法：此为通讯线接触不良，重新连接即可。
故障二：排气不畅故障，氩气排气管路堵塞，火花室下部的弯头内有异物，氩气过滤器入口端有异物。
处理办法：更换排气管，要更换透明的塑料管，并定期对排气管路进行吹扫。
故障三：温度偏高故障
处理办法：检查仪器后盖风扇是否转动，转动是否灵活。
故障四：真空泵不自动启动故障，
处理办法：先看泵油温度是否较低，重新断电后，手动启动真空泵，有时需停顿一下，再试。
故障五：P、S稳定性不好，检查真空泵是否被误关掉，真空光路镜片是否需要清洗，一个维护不好的光路会导致错误的重现性和分析结果。
处理办法：检查真空泵及清洗镜片
故障六：真空值下降快故障
处理办法：看真空值曲线是否平缓，否则，有漏气的地方，检查真空室真空盖密封性，更换密封圈或对角紧固螺丝，
故障七：光强值下降
原因分析：
1、透镜脏
2、入射狭缝污染
3、光纤老化
处理办法：擦拭透镜，清理狭缝，更换光纤。
经验总结：光谱仪用久了，激发台会因点打的太多了，出现放电漏气现象，导致光强上不去，需要经常清理激发台板及火花室。
故障八：数据不稳定
处理方法：清洗镜片后重新做标准化，仪器镜片的污染会导致数据测试的结果不稳定，长时间没有做仪器的曲线校准也会导致数据测试稳定性不好。
下一篇：冷热冲击试验箱技术参数
449717568