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一步法设计单色仪凹面全息光栅 被引量:3
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作者 曾瑾 巴音贺希格 +1 位作者 李文昊 张金平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2586-2589,共4页
凹面全息光栅是光谱分析仪器的核心器件之一,其成像质量直接决定了光谱分析仪器的分辨本领。利用光程函数理论设计凹面全息光栅是一个繁琐的求解非线性方程组的过程,该过程分两步进行,每步需要求解四个非线性方程。分两步求解不但过程麻... 凹面全息光栅是光谱分析仪器的核心器件之一,其成像质量直接决定了光谱分析仪器的分辨本领。利用光程函数理论设计凹面全息光栅是一个繁琐的求解非线性方程组的过程,该过程分两步进行,每步需要求解四个非线性方程。分两步求解不但过程麻烦,还不可避免地引入了取舍误差,降低了最优参数的精度。为了解决该问题,本文提出了一种设计单色仪凹面全息光栅的新方法——一步法,该方法不但可以简化求解过程、降低最优参数的误差,还可以方便地控制整体像差的变化趋势。采用有较强全局搜索能力的遗传算法求解该方法中非线性方程的极值问题,并与传统的方法对比验证了该方法的可行性和正确性,结果表明,一步法不但在方法上比两步法简便,其设计结果还优于两步法。 展开更多
关键词 衍射光栅 凹面全息光栅 单色仪 消像差 遗传算法
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零像散宽波段平场全息凹面光栅的优化设计 被引量:9
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作者 孔鹏 唐玉国 +2 位作者 巴音贺希格 李文昊 崔锦江 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期565-569,共5页
平场全息凹面光栅的理想像面应为一平面,此时子午焦线与弧矢焦线均位于像面内且彼此重合,形成接近理想像点的光谱像。但子午焦线总是存在弯曲,只有弧矢焦线在满足一定条件的情况下可以成为直线。鉴于此,提出一种满足平场弧矢焦线条件的... 平场全息凹面光栅的理想像面应为一平面,此时子午焦线与弧矢焦线均位于像面内且彼此重合,形成接近理想像点的光谱像。但子午焦线总是存在弯曲,只有弧矢焦线在满足一定条件的情况下可以成为直线。鉴于此,提出一种满足平场弧矢焦线条件的平场全息凹面光栅设计方法。利用光学设计软件ZEMAX研究了运用此方法设计的零像散光栅的成像特性,并与原有设计方法得到的结果进行比较。模拟结果显示,满足平场弧矢焦线条件的光栅能够达到与原有方法所设计光栅相当的光谱分辨率,而其全波段零像散特性使其拥有更加出色的弧矢方向聚焦性能,显著提高平场光谱仪的信噪比。 展开更多
关键词 衍射光栅 全息凹面光栅 平场 像差 弧矢焦线 子午焦线
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平场全息凹面光栅制作结构与使用结构之间误差补偿作用的数值模拟与实验验证 被引量:8
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作者 周倩 曾理江 李立峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1674-1678,共5页
通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参... 通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参数误差可以相互补偿,最终补偿的结果可以使光谱成像质量达到与原设计结构相当的水平,满足光谱仪器的使用要求。文章给出了数值模拟结果以及与其相符的实验验证结果。此补偿作用有利于降低平场全息凹面光栅制作中各个参数精度的调节难度,并且可以对实际使用过程中光谱仪器的设计和装调进行理论上的指导。 展开更多
关键词 光谱仪器 平场全息凹面光栅 光栅设计 光栅制作
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微型光谱仪平场全息凹面光栅的优化设计 被引量:6
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作者 程梁 陈燕平 +2 位作者 朱若波 叶子 余飞鸿 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期312-316,共5页
研究了应用于微型光谱仪的平场全息凹面光栅的设计方法,提出了全局优化和反向优化的设计思想.利用全局优化算法求解了用于设计平场全息凹面光栅的非线性方程组,可以通过调整某些像差项的优化权重,快速有效地完成设计;同时利用反向优化... 研究了应用于微型光谱仪的平场全息凹面光栅的设计方法,提出了全局优化和反向优化的设计思想.利用全局优化算法求解了用于设计平场全息凹面光栅的非线性方程组,可以通过调整某些像差项的优化权重,快速有效地完成设计;同时利用反向优化算法对设计的中间结果进行工作位置的微量调节,进一步提高了光栅的光学性能,并阐述了平场全息凹面光栅可以具有多工作位置的原因.以遗传算法为例实现了上述优化思想,并基于TCD1304AP线阵CCD探测器,设计了适用于工作波长为380-780 nm的微型光谱仪系统的平场全息凹面光栅.实际系统经测试得到了良好的成像效果,光谱分辨率可达0.8 nm(50μm狭缝). 展开更多
关键词 平场全息凹面光栅 微型光谱仪 多工作位置 反向优化 遗传算法
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平场全息凹面光栅的设计 被引量:14
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作者 李朝明 吴建宏 唐敏学 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期57-58,共2页
介绍一种从罗兰圆结构出发,利用ZEMAX光学软件设计平场全息凹面光栅的方法。此设计方法简便,在兼顾平场和提高分辨率方面效果显著。最后给出了一个设计实例,并对设计结果进行了分析和评价。
关键词 平场全息凹面光栅 罗兰圆 子午圆场
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用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅的模拟与设计 被引量:6
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作者 向贤毅 温志渝 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1670-1673,共4页
针对近红外光谱分析属于微弱信号与多元信息处理的特点,基于全息凹面光栅理论,采用光学设计软件CODEV,从初始结构出发,利用软件强大的全局优化功能,设计出一种用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅,成功地减小了像差,解决了宽光... 针对近红外光谱分析属于微弱信号与多元信息处理的特点,基于全息凹面光栅理论,采用光学设计软件CODEV,从初始结构出发,利用软件强大的全局优化功能,设计出一种用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅,成功地减小了像差,解决了宽光谱、窄谱面展宽的矛盾,并充分利用了光谱信息,是一种高效率的分光光学系统结构。利用CODEV软件,不需要求解复杂的高级像差方程,能对结果进行迅速评价,并可在设计中同时兼顾平场和提高分辨率的要求,极大地提高了工作效率。最后,给出了实例,设计出的全息凹面光栅工作波长范围为900-1700nm、直径Ф=25mm、F/#=1.5,对设计结果分析表明:在宽度为50μm缝光源再现情况下,理论分辨率优于6.3nm。 展开更多
关键词 平场全息凹面光栅 近红外 光谱仪 CODE V
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全息凹面光栅二阶圆场和平场成象特性 被引量:3
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作者 沈为民 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期25-29,共5页
从全息凹面光栅几何成象理论出发,用简捷的解析方法研究固定入射狭缝全息凹面衍射光栅摄谱装架二阶圆场和平场成象特性。指出罗兰圆是唯一的二阶子午无离焦圆场摄谱装架和只存在唯一的一簇二阶弧矢无象散平场摄谱装架。还指出仅当柱面... 从全息凹面光栅几何成象理论出发,用简捷的解析方法研究固定入射狭缝全息凹面衍射光栅摄谱装架二阶圆场和平场成象特性。指出罗兰圆是唯一的二阶子午无离焦圆场摄谱装架和只存在唯一的一簇二阶弧矢无象散平场摄谱装架。还指出仅当柱面或平面光栅时,才能形成二阶子午无离焦平场和弧矢无象散圆场谱面。进一步讨论获得既不离焦也无象散的圆场和平场装架的可能性。 展开更多
关键词 全息凹面光栅 二阶成象特性 圆场 平场 光栅
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用全息凹面光栅作为分光元件的膜厚测量仪
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作者 李庆祥 薛实福 +1 位作者 徐毓娴 邹莉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期113-118,共6页
采用全息凹面光栅作为分光元件的膜厚测量仪,具有结构简单工作稳定可靠的特点。本文介绍了它的原理与特点,并对该仪器进行了实验。该仪器的测量精度对于较薄膜层为±2nm,一般膜层为被测膜层厚度的±2%~±5%。
关键词 全息凹面光栅 分光元件 膜厚测量仪
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全息术、器件与应用
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《中国光学》 EI CAS 1998年第1期52-55,共4页
TB851.7 98010351反射式双峰值全息滤光片的研制=Study of reflectivehologram filter with bi-peak[刊,中]/何兴道,龚勇清,王庆,赵希圣(南昌航空工业学院.江西,南昌(330034))//光子学报.-1997,26(1).-46-51利用重铬酸盐明胶作为记录介... TB851.7 98010351反射式双峰值全息滤光片的研制=Study of reflectivehologram filter with bi-peak[刊,中]/何兴道,龚勇清,王庆,赵希圣(南昌航空工业学院.江西,南昌(330034))//光子学报.-1997,26(1).-46-51利用重铬酸盐明胶作为记录介质,采用双曝光记录工艺,试制了反射式双峰值波长的全息滤光片,这种全息滤光片双峰值衍射效率可达87,带宽小于10 nm。图5表1参7(李瑞琴)TB877 98010352模压彩虹全息片的衍射效率及其测量=Diffractionefficiency of embossed rainbow holograms andits measurement[刊,中]/哈流柱,霍桂林,王民草(北京理工大学工程光学系.北京(100081))//光学技术.-1997,(1).-28-30。 展开更多
关键词 衍射效率 模压彩虹全息 全息滤光片 全息 光子学 重铬酸盐明胶 工程光学 全息凹面光栅 光刻胶母版 三维物场
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Seya-Namioka类型真空紫外光谱系统的研制和性能测试
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作者 沈永才 钮雨凡 +9 位作者 孔德峰 叶扬 张寿彪 李大创 谭名昇 黄艳清 赵志豪 訾鹏飞 张小辉 文斐 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2158-2165,共8页
为了满足磁约束核聚变领域的杂质测量要求,研制了一套Seya Namioka真空紫外光谱仪。该光谱仪的主要部件是可调宽度的入射狭缝、凹面光栅和探测器。光谱仪的光通量通过可调节宽度的入射狭缝来调节,入射狭缝宽度可以在10~1000μm范围内调... 为了满足磁约束核聚变领域的杂质测量要求,研制了一套Seya Namioka真空紫外光谱仪。该光谱仪的主要部件是可调宽度的入射狭缝、凹面光栅和探测器。光谱仪的光通量通过可调节宽度的入射狭缝来调节,入射狭缝宽度可以在10~1000μm范围内调节。分光元件选用线密度为1200 lines·mm^(-1)的凹面全息光栅。光栅表面涂有铝(Al)和氟化镁(MgF2),以提高衍射效率。光栅的可使用波段为50~460 nm,针对其中的50~250 nm波段进行光路优化设计。选用深度制冷背照式电荷耦合器件(CCD)作为光谱仪的探测器。通过转动光栅转台旋转光栅来改变衍射角,实现50~250 nm范围内的光谱观测。基于凹面光栅的参数,确定了具体光路,并分析了波长随光栅旋转角度的变化关系及不同波长处的线色散率。基于凹面光栅成像理论,对系统的光谱分辨率进行了计算分析。通过分析不同出射臂下的光谱分辨率,确定最优出射臂为205 mm。在出射臂为205 mm、入射狭缝为20μm的情况下,分析了入射狭缝宽度、像素大小、像差和衍射极限对光谱分辨率影响。结果表明:衍射极限对光谱分辨率的影响最小,基本上可以忽略不计,出射狭缝的宽度对光谱分辨率有较大贡献,大约为0.09~0.10 nm,且在50~250 nm波长范围内缓慢增加。分析了不同入射狭缝宽度(10~80μm)下光谱分辨率,光谱分辨率随狭缝宽度呈递增趋势,变化范围为0.10~0.32 nm,当狭缝宽度达到80μm时,光谱分辨率已经变的较差,不利于高分辨线辐射光谱测量。在实际测量中,应该综合考虑光通量和光谱分辨率需求。采用低压汞灯和微波等离子体光源进行波长校准和性能测试。基于零阶光谱和汞灯的特征光谱HgⅠ(185 nm)对光谱仪进行了波长标定。通过HgⅠ(185 nm)谱线的高斯拟合分析,得到仪器在185 nm处的光谱分辨率为0.1243 nm,与理论计算值接近。通过实验与理论计算对比不同出射臂下的HgⅠ(185 nm)光谱分辨率,验证了仪器在出射臂为205 mm处获得最佳光谱分辨能力。利用微波等离子体放电光源装置对光谱仪进行了进一步的性能测试,基于光源发射的氮、氧和氦线的测量,验证了光谱仪在50~250 nm波长范围内具有良好的探测能力。 展开更多
关键词 真空紫外光谱仪 凹面全息光栅 光谱分辨率 波长标定
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便携式葡萄专用可见-近红外光谱检测仪器开发与实验 被引量:11
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作者 肖慧 孙柯 +1 位作者 屠康 潘磊庆 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期300-305,共6页
基于可见-近红外光谱技术,研发低成本、便携式葡萄专用多参数检测仪器,用于满足葡萄采后品质快速、无损的检测需求。本仪器选用凹面全息光栅搭配电荷耦合器件的光谱仪作为核心器件,用于获取样品400~1 100 nm的漫反射光谱数据;选用卤素... 基于可见-近红外光谱技术,研发低成本、便携式葡萄专用多参数检测仪器,用于满足葡萄采后品质快速、无损的检测需求。本仪器选用凹面全息光栅搭配电荷耦合器件的光谱仪作为核心器件,用于获取样品400~1 100 nm的漫反射光谱数据;选用卤素灯作为稳定可靠的光源、低OH的Y型石英光纤作为光传输的可靠媒介,并设计可调型样品池满足不同大小和品种样品的需求,基于Windows系统采用C#撰写的软件性能稳定,便于模型的更新操作。以"美人指"、"白玉霓"两个葡萄品种进行实验,指标参数包含CIE L*a*b*、可溶性固形物含量及总酚含量。结果显示,本仪器基于最小二乘-支持向量机模型对2个品种的a*值、可溶性固形物、总酚有较好的建模效果,"美人指"各指标的模型决定系数(R_c^2)分别为0.91、0.94和0.90;"白玉霓"各指标的模型决定系数分别为0.96、0.99和0.95。最后,利用70个非建模葡萄样本模型进行外部测试,结果表明"美人指"的a*值、可溶性固形物、总酚3个指标的预测根均方误差分别为3.15、1.39°Brix和0.24 g/kg;"白玉霓"3个指标的预测根均方误差分别为0.78、1.56°Brix和0.22 g/kg。结果表明,本仪器能完成对葡萄多个理化指标的建模预测,同时样品池的设计能够满足不同品种葡萄的需求。本研究为果蔬专用型近红外仪器的开发提供技术参考。 展开更多
关键词 可见-近红外光谱 凹面全息光栅 电荷耦合检测器 CIE L*a*b* 可溶性固形物含量 总酚
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便携式紫外-可见分光光度计的设计 被引量:11
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作者 万峰 孙宏伟 范世福 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期779-783,共5页
介绍了一种便携式紫外-可见分光光度计的设计方法,该方法采用平场凹面全息光栅及Hamamatsu图像传感器S3904-1024Q为核心设计了小型化的色散系统;将多股光纤的一端排列成长方形直接作为入射狭缝,解决了光谱带宽与光源能量利用率之间矛盾... 介绍了一种便携式紫外-可见分光光度计的设计方法,该方法采用平场凹面全息光栅及Hamamatsu图像传感器S3904-1024Q为核心设计了小型化的色散系统;将多股光纤的一端排列成长方形直接作为入射狭缝,解决了光谱带宽与光源能量利用率之间矛盾的问题;采用触摸屏作为仪器的输入与输出设备及集成化的小型光纤光源作为仪器的光源。实验结果表明,采用该种方法设计的紫外-可见分光光度计体积小(190mm×170 mm×100 mm)、操作简单(触摸屏操作)、可以多波长同时在线测量、技术指标符合国家标准。 展开更多
关键词 便携式 紫外-可见分光光度计 平场凹面全息光栅 多通道
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全自动生化分析仪用分光光度计 被引量:12
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作者 霍建伟 马海涛 +3 位作者 王丽秋 刘剑 陈今涌 唐玉国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第5期457-460,共4页
结合国家九五攻关"全自动生化分析仪的研制与开发"项目,研制了一种用于全自动生化分析仪的紫外 可见分光光度计。该分光光度计采用全息凹面平像场光栅为分光元件,以硅光电二极管阵列为探测器。光度测试采用后分光技术,从光源... 结合国家九五攻关"全自动生化分析仪的研制与开发"项目,研制了一种用于全自动生化分析仪的紫外 可见分光光度计。该分光光度计采用全息凹面平像场光栅为分光元件,以硅光电二极管阵列为探测器。光度测试采用后分光技术,从光源辐射的复合光先经样品溶液吸收后再由全息凹面平像场光栅分光,光电二极管阵列同时接收12路光谱信号,多个光谱信号同时检测,实现快速测量。 展开更多
关键词 全自动生化分析仪 分光光度计 全息凹面平像场光栅 光电二极管阵列探测器
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全自动酶免分析仪定量分析系统研究
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作者 常海涛 祝连庆 +2 位作者 王中宇 周哲海 郭阳宽 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第6期46-49,共4页
为了提高酶免分析仪检测精度,建立了基于改进遗传算法的多组分定量分析校正模型。通过自适应寻优空间技术和小生境技术,对遗传算法进行改进。采用全息凹面光栅作为分光元件,搭建扫描式紫外可见分光光度实验系统,对食品工业中最常见的苋... 为了提高酶免分析仪检测精度,建立了基于改进遗传算法的多组分定量分析校正模型。通过自适应寻优空间技术和小生境技术,对遗传算法进行改进。采用全息凹面光栅作为分光元件,搭建扫描式紫外可见分光光度实验系统,对食品工业中最常见的苋菜红和胭脂红二组分混合水溶液进行定量分析,并与最小二乘回归方法进行了比较。实验结果表明:改进遗传算法预测精度与最小二乘法相近,对苋菜红和胭脂红的预测均方根误差(RMSEP)分别为0.88,1.71μg/m L;收敛速度明显快于传统遗传算法,为多组分同时测定提供了新的思路。 展开更多
关键词 全息凹面光栅 多组分定量分析 改进遗传算法 自适应寻优空间 小生境技术
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一种高精度分光光度计系统的设计与应用 被引量:4
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作者 林斌飞 龙伟 +1 位作者 万汉伟 邓雅婷 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第1期102-104,111,共4页
介绍了一种高精度分光光度计系统的设计方法及其临床应用。该系统充分利用全息凹面光栅色散器件的优势,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)可自由编程的步进电机细分电路设计和电机定位闭环控制技术,实现了320~800 nm连续光谱范围内1 nm的... 介绍了一种高精度分光光度计系统的设计方法及其临床应用。该系统充分利用全息凹面光栅色散器件的优势,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)可自由编程的步进电机细分电路设计和电机定位闭环控制技术,实现了320~800 nm连续光谱范围内1 nm的高精度分光。由该系统作为核心传感部件的生化分析仪临床应用表明:系统具有连续光谱分布范围广、分光精度高、运行稳定和检测可靠等优点。 展开更多
关键词 全息凹面光栅 复杂可编程逻辑器件 1nm精密分光 分光光度计
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光学薄膜参数、测试及设备
16
《中国光学》 EI CAS 1994年第6期27-27,共1页
O484.5 94064019纳米厚度非透明介质薄膜的测量=Measuringand calculating the thickness of non-transparentdielectric thin film[刊,中]/缪建伟,崔明启,唐鄂生,修立松(中科院高能物理研究所.北京(100039))//光学精密工程.—1994,2(1).
关键词 介质薄膜 精密工程 光学薄膜 中科院 纳米 全息凹面光栅 物理研究所 非透明 仪器仪表 厚度
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光谱仪器
17
《中国光学》 EI CAS 1995年第3期14-16,共3页
TH744.1 95031492CCD检测器在ICP-AES中的应用研究I.CCD光谱仪的研制=Application of CCD detector in ICP—AES:I.development of a CCD spectrometer[刊,中]/刘志红,张展霞,李文冲(中山大学化学系),王庆有(天津大学精密仪器系)∥分析... TH744.1 95031492CCD检测器在ICP-AES中的应用研究I.CCD光谱仪的研制=Application of CCD detector in ICP—AES:I.development of a CCD spectrometer[刊,中]/刘志红,张展霞,李文冲(中山大学化学系),王庆有(天津大学精密仪器系)∥分析仪器.—1994,(4). 展开更多
关键词 光谱仪器 光度法分析仪器 紫外可见分光光度计 分辨率 检测器 光谱分析 应用研究 全息凹面衍射光栅 光学仪器 精密仪器
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