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EKO光谱仪

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新一代光栅光谱仪MS-711旨在提供*准确的室外太阳光谱数据。MS-711是一种独特的全天候传感器，没有任何移动部件。探测器的核心是温度控制，以提供在300nm至1100nm（UV-Visible-NIR）光谱范围内的准确辐射数据。MS-711经过准确定标，可追溯到国际标准，并发布了定标不确定度预算。扩散器和输入光学的坚固光学设计使MS-711概念不易受到机械振动和处理的影响，优于任何光纤光谱仪。MS-711光栅光谱仪是为安装而设计的，但非常适合作为旅行参考使用。

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MS-711有一个单独的电源单元，可通过PC或数据记录器通过RS232/422进行控制。PC软件提供不同的操作、数据管理和可视化功能。个人用户可以通过定义的系统控制功能的开放命令协议对软件进行开发。测量光谱辐射是了解太阳非均匀能量分布影响的必要条件。MS-711揭示了太阳光谱随空气质量和大气成分的变化而变化的细节。虽然热电堆直接辐射表和总辐射表*适合量化总DNI或总辐射量（W/m2），但光栅光谱仪给出了有关能量分布（w/m2/nm）的详细信息，这对PV或CPV电池的研究和性能分析*为重要。

光谱仪的构成

一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分：1. 入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。2. 准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上，如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。3. 色散元件: 通常采用光栅，使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。4. 聚焦元件: 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像，其中每一像点对应于一特定波长。5. 探测器阵列：放置于焦平面，用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。

EKO光谱仪

光栅方程

反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽，一系列平行刻槽的间隔与波长相当，光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长，在大多数方向消失，只在一定的有限方向出现，这些方向确定了衍射级次。如图1所示，光栅刻槽垂直辐射入射平面，辐射与光栅法线入射角为α，衍射角为β，衍射级次为m，d为刻槽间距，在下述条件下得到干涉的极大值:Mλ=d(sinα+sinβ)

定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半，即φ=(α-β)/2;θ为相对于零级光谱位置的光栅角，即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程:

mλ=2dcosφsinθ

从该光栅方程可看出:

对一给定方向β，可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角，这就是为什么要加消二级光谱滤光片轮的意义。

衍射级次m可正可负。

对相同级次的多波长在不同的β分布开。

含多波长的辐射方向固定，旋转光栅，改变α，则在α+β不变的方向得到不同的波长。