模塊化光譜技術(shù)允許用戶通過各種方式組合光學(xué)平臺和附件，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)千種應(yīng)用。海洋光學(xué)光譜儀中的可更換狹縫可增加更多靈活性。

光譜儀狹縫尺寸是確定光譜系統(tǒng)光學(xué)分辨率、衍射光柵色散和探測器像素數(shù)量的因素之一。選擇狹縫尺寸涉及到權(quán)衡的問題：選擇更大的狹縫寬度可提高通過量，但會犧牲光學(xué)分辨率。而選擇較小的狹縫可獲得更高的光學(xué)分辨率，但會降低通過量。狹縫尺寸的最佳選擇需要權(quán)衡上述兩個后果，這在很大程度上取決于具體的應(yīng)用情況。

可更換光譜儀狹縫

大多數(shù)海洋光學(xué)光譜儀的可更換狹縫有助于消除設(shè)計方面的不足，為用戶提供更大的實(shí)驗靈活性。例如，可以指定窄狹縫，以便在尖峰吸光度測量中獲得高分辨率，然后切換到較寬的狹縫，以便在熒光和低光測量中獲得高通量。

這是前幾代模塊化光譜儀的一大進(jìn)步，原來的光譜儀需要制造商來更換狹縫組件。對于在光通量和光學(xué)分辨率之間保持精確平衡至關(guān)重要的應(yīng)用來說，必須返回光譜儀進(jìn)行調(diào)整，非常不方便?？筛鼡Q狹縫避免了這些麻煩。

光學(xué)分辨率與通過量

可更換光譜儀狹縫為實(shí)驗室常規(guī)吸光度和熒光測量提供了極大的優(yōu)勢。例如，測量氧化鋁的吸光度時，具有狹窄、獨(dú)特的峰值，需要恰當(dāng)?shù)姆直媛什拍苷_解決，很可能需要 25 μm 或更窄的狹縫（圖 1）。

圖 1. 使用不同狹縫寬度的 Flame 光譜儀測量氧化鋁的吸光度。請注意，狹縫尺寸增加時對吸光度峰值的增寬效應(yīng)。出于演示目的，光譜在 y 方向上進(jìn)行了歸一化。

但是，當(dāng)實(shí)驗受到信號強(qiáng)度或采集時間限制時——即需要較短的積分時間——高通過量則成為最重要的考慮因素，而 25 μm 的狹縫不會在所有情況下都能很好地發(fā)揮作用。

熒光測量就是這種情況，因為信號可能非常低，特別是在熒光分子濃度較低時。例如，以低濃度使用熒光標(biāo)記，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的驗證。在此類應(yīng)用中，如需改進(jìn)分辨率，較大狹縫的高通過量比較窄狹縫的更有效。

圖 2 展示了狹縫尺寸變窄時對光譜儀光通量的影響。對于較小的狹縫尺寸，測量熒光分子所需的積分時間快速增加，因為可通過狹縫的光量大大減少。當(dāng)測量速度至關(guān)重要時，這具有非常切實(shí)的優(yōu)勢。

圖 2. Flame 光譜儀測量水中熒光素的熒光。對數(shù)圖顯示了根據(jù)狹縫大小達(dá)到最佳信號電平所需要的積分時間。狹縫尺寸越小，所需要的積分時間就越長。

利用海洋光學(xué)光譜儀的可更換狹縫，用戶只需更換狹縫，即可調(diào)節(jié)光譜儀的光學(xué)分辨率和光通量性能?？筛鼡Q狹縫為用戶提供了光譜儀設(shè)計的更多自由度，無需在制造商工廠內(nèi)對光譜儀進(jìn)行返工和重新校準(zhǔn)。