淺談成像光譜儀的原理和應用

成像光譜儀原理
地面物體的反射光通過物理鏡在狹縫平面上成像，狹縫被用作光欄，以使穿過軌道方向的地面物體的圖像通過，并阻擋其他部分的光。地面目標的輻射可以通過方向鏡收集，并通過狹縫增強直接照射到色散元件，通過色散元件在垂直帶方向根據光譜分散，傳感器中使用的二維CCD表面陣列檢測元件聚集成像分布在光譜儀的焦平面上。焦平面的水平方向在狹縫中平行，稱為空間維度。每一行水平光敏感元是地面條帶的光譜波段圖像；焦炭平面的垂直方向是色散方向，稱為光譜維度。每列光敏感元是地面條帶、空間采樣場（像元）光譜色散圖像。通過這種方式，表面陣列檢測器的每個圖像數據是軌道方向上的地面條帶的光譜數據，以及航天器的運動，以一定的速度連續記錄光譜圖像，獲得地面圖像和圖像立方體的二維圖像。

 

應用:

成像光譜儀在化學、物理、生物、醫學等多個領域的應用范圍內，對于純定性到高定量的化學分析和分子結構的測定具有很大的應用價值。例如，在生物化學研究中，可以使用喇曼光譜來識別某些物質的類型，也可以測量分子的振動和旋轉頻率，定量理解分子之間的力和分子內部力，并推斷分子的對稱性、幾何形狀、分子中原子的排列、熱力學功能的計算、振動旋轉拉曼光譜和旋轉拉曼光譜的研究，可以獲得相關分子常數的數據。對于非極性分子，由于它們不吸收或發射旋轉和振動光譜，振動旋轉能量和對稱性以及其他許多信息反映在散射光譜中。對于極性分子，許多分子參數可以通過紅外光譜獲得，但為了獲得更完整的數據，紅外光譜和拉曼光譜通常同時被觀察，它們有不同的選擇，可以提供相互補充的數據。