手持式光譜儀的發(fā)展歷史是怎樣的？

　　1704年牛頓首先闡明了光可以分解成為光譜。太陽光束通過暗房鎧窗上的圓孔，入射到玻璃棱鏡后，在墻壁上產(chǎn)生彩虹圖形。牛頓根據(jù)他創(chuàng)造的光的微粒說理論解釋了這種現(xiàn)象，但是他沒有詳細地研究太陽光譜。過了一百多年，渥拉斯登利用狹縫代替圓孔，意外地發(fā)現(xiàn)了太陽光譜中的黑線和黑帶。1814年夫瑯和費比較詳細地研究了這些譜線：他用天文望遠鏡觀察太陽光譜，測量了每條暗線的棱鏡折射角，并給被分得最開的譜線編上號碼。

　　1859年可以認為是光譜儀器制造工業(yè)發(fā)展的第一階段的開始。這個階段的主要工作是研制了后來在實驗室光譜儀器中使用的色散系統(tǒng)的基本形式。這個階段的光譜分析僅是定性分析法。

　　在光譜儀器制造工業(yè)發(fā)展的第二階段的開始——創(chuàng)造出在實驗室、工廠和野外條件下光譜定量分析用的成批生產(chǎn)的光譜儀器和裝置。

　　現(xiàn)在，光譜儀器制造工業(yè)發(fā)展到了第三階段，它的特點是測量自動化，和光譜儀器按照專用要求的最優(yōu)化。對儀器的每個部件的要求，從照明部分開始到接收器件為止，要使整臺儀器與所提出的任務(wù)相適應(yīng)，同時根據(jù)信息理論進行光譜儀器特性的計算。光譜儀器的基本組成有照明系統(tǒng)、色散系統(tǒng)（傳統(tǒng)光譜儀）、準直系統(tǒng)和光源或檢測顯示系統(tǒng)、成像系統(tǒng)以及接收、干涉系統(tǒng)（干涉調(diào)制光譜儀）。由于應(yīng)用需求上的不同，有的采用反射式準直和成像系統(tǒng)，也有的取消了成像系統(tǒng)，目前的光譜儀大都是無透鏡系統(tǒng)。

　　微小型手持式光譜儀：

　　20世紀90年代開始，高效低廉的光學元件及線性陣列檢測器件出現(xiàn)，光譜儀器微小型化是從這時發(fā)展起來。由于CCD（ChargeCoupledDevices，電荷藕合器件）等成像器件的廣泛應(yīng)用，使得這種實時光電檢測器件性能在提高的同時成本也大幅降低。因此利用CCD作為光譜分析儀器的接收器件成為可能。現(xiàn)在光譜儀模塊由于價格低廉帶到野外或可以安裝在生產(chǎn)流水線上。這種模塊化使單個傳感器的成本變小，并且可以更快速獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)，使得在不同應(yīng)用領(lǐng)域的傳感功能和光譜采樣易于集成在一起。

　　由于計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，這在很大程度上減少了處理光譜數(shù)據(jù)的時間，使得高分辨率CCD陣列光譜儀需要處理大量復(fù)雜的光譜數(shù)據(jù)變得很容易。筆記本電腦加上CCD光譜儀完全可以放在一個小的手提箱里，并可以在線實時收集數(shù)據(jù)，使得樣品的測試對研究人員變得更容易。手持式光譜儀的微小型化與計算機的飛速發(fā)展是分不開的。微小型光譜儀是采用傳統(tǒng)的分光原理，再結(jié)合新技術(shù)、新器件，而構(gòu)成微小型化設(shè)計思想出發(fā)，得益與許多其他相關(guān)技術(shù)的進步，新型陣列光電成像器件的出現(xiàn)和成本的降低，光纖的批量生產(chǎn)以及MEMS、集成光學等交叉學科新技術(shù)的發(fā)展，使得開發(fā)模塊化小型光譜儀成為可能。