CN111982280A

CN111982280A - 光谱仪装置

Info

Publication number: CN111982280A
Application number: CN202010423260.5A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·蒙克; 米夏埃尔·奥克鲁斯; 马尔科·布劳恩
Original assignee: Jena Analytical Instruments AG
Current assignee: Jena Analytical Instruments AG; Analytik Jena AG
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2020-11-24
Also published as: US20200370957A1; US11204277B2; DE102019113478A1

Abstract

本发明涉及光谱仪装置。一种用于分析来自光源(11)的光辐射(13)的光谱仪装置(10)，包括：用于在主色散方向上对进入光谱仪装置(10)的辐射(24)进行色散的阶梯光栅(31)；用于在交叉色散方向上对辐射(24)进行色散的色散元件(21)，主色散方向和交叉色散方向彼此具有可预确定角度；以及用于获取包括第一可预确定波长范围的辐射的第一部分(38、40)的第一光谱(64)的检测器单元(39)。根据本发明，光谱仪装置(10)包括第一光学元件(37、48、52)，该第一光学元件被以如此方式布置和/或配置，使得可以借助于检测器单元(39)来获取包括与第一可预确定波长范围不同的第二可预确定波长范围的辐射的第二部分(42)的第二光谱(65)。

Description

光谱仪装置

技术领域

本发明涉及一种用于分析来自包括阶梯光栅的光源的光辐射的光谱仪装置。

背景技术

在大多数变化的发展中，根据现有技术，具有阶梯光栅的光谱仪装置已经变得已知。在阶梯光谱仪中，使用了具有梯状截面的光栅(échelle是“梯”的法语单词)。以可预确定闪耀角照亮阶梯状结构的较短面生成衍射图，该衍射图将衍射强度集中在高衍射级，例如集中在五十到一百级。由此可以以紧凑的布置实现高光谱分辨率。但是，取决于入射波长，该级可以重叠。

例如，根据现有技术，具有内部和外部级分离的光谱仪已经变得已知。在具有外部级分离的阶梯光谱仪的情况下，例如具有非常长的狭缝的光谱仪，通常仅来自相对较小光谱范围的辐射进入光谱仪。

另一方面，在具有内部级分离的光谱仪的情况下，除了由阶梯光栅引起的色散外，辐射再次横向于阶梯光栅的色散方向而被色散，以便将发生的各个级彼此分离。然后获得基本上彼此平行布置的光谱部分的二维光谱。各个衍射级的自由光谱范围一起产生特定波长范围的无间隙光谱。使得能够以较高光谱分辨率对感兴趣的波长范围进行同时检测的平面检测器(特别是具有多个检测器元件的平面检测器)适合于检测光谱。

通常，在如此大的水平上选择交叉色散，以使多个级始终被完全分开。为了在整个光谱范围内确保多个级被完全分离，存在其中在各个级之间出现未使用的间隔的光谱范围。如果将棱镜用于交叉色散，则例如在短波光谱范围内将比在长波光谱范围内产生更大的间隔，这是由于更大的色散而导致的。

已知装置的缺点是检测器通常必须非常大，以便能够以较高分辨率和足够的光导率来检测较大的光谱区域。在原子吸收光谱法以及许多其他光谱检测方法中，检测极限尤其取决于装置的光导率和灵敏度。所使用的装置的光谱分辨率又尤其取决于狭缝宽度、检测器元件在主色散方向上的尺寸和成像质量。原则上，期望获得同时具有较高光导率的较高光谱分辨率。

在利用阶梯光谱仪检测高分辨率宽范围光谱时，经常存在这样的问题，即在每种情况下，期望的光谱测量范围不能以所需的光谱分辨率和/或所需的光导率来检测。可用的检测器表面的利用原则上受到衍射级的必要空间分隔，随波长减小的自由光谱范围的减小以及多个级之间的距离的可变性的限制。在扩展到波长<200nm的测量范围的情况下，最后提到的影响特别强。

为了解决此问题，例如可以根据所期望的波长范围扩大检测器表面。但是，这必然具有显著更高的成本。此外，由于相对于焦距的所扩大的像场，较大的检测器表面可能对成像质量具有负面影响。

另一可能性包括使用具有较小像素的检测器。但是，为了能够在这里从更大数量的可用通道中获益，必须减小狭缝宽度和/或狭缝高度，这不利地导致了光导率的降低。

出于这个原因，在利用阶梯光谱仪获取高分辨率宽范围光谱时，经常限制同时可检测的光谱范围，以便能够满足有关光谱分辨率和/或光导率的各个要求。然后，经由单独的光谱仪通道或顺序地通过改变光谱仪装置的各个组件的定向，来检测位于所选择的光谱范围之外的相关波长。

例如，DE102009059280A1公开了一种光谱仪，利用该光谱仪顺序地地检测所期望的光谱范围的各个子范围。通过旋转所使用的棱镜，持续地调节同时可检测的子范围。然而，不利的是，该装置的各个光学元件的定向在操作期间必须持续地改变。这导致机械复杂性的显著增加以及对光谱仪的操作和评估软件的需求增加。例如，每次重置光谱范围时，必须执行新的波长参考操作。另外，该方法从根本上不适合于需要同时检测整个所期望的波长范围的应用领域，例如诸如在使用LIBS(激光诱导击穿光谱)技术或火花光谱的过程分析中的各种应用。

根据T.W.Bernard等的文章“Design and evaluation of an echelle gratingoptical system for ICP OES(用于ICP OES的阶梯光栅光学系统的设计和评估)”，分析化学，1993年，65(9)，第1125-1230页，另一方面，具有两个光谱仪通道的阶梯光谱仪已经变得已知，通过该阶梯光谱仪，所期望的光谱范围的不同的子区域在每一种情况下被路由。每个通道具有其自身的成像光学元件和其自身的检测器系统。具有压印光栅的环形施密特板被用作分离光学元件。

WO2005/121723A1又公开了一种装置，利用该装置经由两个通道顺序地检测整个所期望的光谱范围，其中，两个通道在光通量和分辨率方面分别被优化。两个通道的光谱由同一检测器系统检测。

同时获取宽范围光谱的另一种可能的方法包括通过协调衍射级之间的距离来提高检测器表面的利用率。为此，US8681329B2公开了上游光栅光谱仪的使用。相反，DE69518244T2通过组合具有不同色散特性的多个棱镜来实现该目的。

发明内容

本发明基于该目的或使得能够以特别简单的方式同时检测宽范围光谱。

该目的通过用于分析来自光源的光辐射的光谱仪装置来实现。所述光谱仪装置包括：

-阶梯光栅，该阶梯光栅用于在主色散方向上对进入光谱仪装置的辐射进行色散，

-色散元件，该色散元件用于在交叉色散方向上对辐射进行色散，其中，主色散方向和交叉色散方向彼此具有可预确定角度，以及

-检测器单元，该检测器单元用于记录包括第一可预确定波长范围的辐射的第一部分的第一光谱。

根据本发明，光谱仪装置进一步包括第一光学元件，该第一光学元件被如此布置和/或配置，使得包括与第一可预确定波长范围不同的第二可预确定波长范围的辐射的第二部分的第二光谱可以借助于检测器单元而被获得。

因此，与第一波长范围或甚至主光谱范围相对应的辐射的第一部分通过进入光谱仪装置的辐射被规则地成像到检测器单元上。光谱仪装置的检测器单元和/或至少一个进一步的组件被如此布置和/或配置，使得仅入射辐射的一部分到达检测器单元。因此，入射辐射的波长范围以辐射的第一部分的形式(特别是以使得可以满足关于分辨率和/或光导率的要求的方式)被适当地限制。

但是，第二部分经常无法到达检测器单元。然而，也与相应的分析有关的辐射的第二部分在不使用进一步的装置的情况下不到达检测器单元。尽管如此，为了能够检测该第二部分，根据本发明使用了第一光学元件。第一光学元件确保进一步的光谱子范围、辐射的第二部分同样可以被分析。

有利的是，光谱仪装置的有效光导率不受或几乎不受用于扩大光谱范围的第一光学元件的使用的影响。实际上，可以有效地避免额外的反射损失。

在本发明的第一改进中，第一光学元件是透镜、棱镜(尤其是在一侧反射的棱镜)或者反射镜(尤其是偏转反射镜)。在反射镜的情况下，反射镜可以具有平坦表面和弯曲表面两者，或者也可以具有自由形态表面的形式的表面。棱镜(特别是在一侧反射的棱镜，优选在背面上反射的棱镜)对于匹配两个波长范围的级距又特别有利。

在进一步的改进中，光谱仪装置包括第二光学元件，该第二光学元件用于将辐射的第一部分引导到检测器单元。第二光学元件优选是反射镜，特别是偏转反射镜，该反射镜同样可以具有平坦表面或弯曲表面或自由形态表面。特别地，第二光学元件被布置在检测器单元的上游。

取决于光学元件(特别是第一光学元件和/或第二光学元件)和/或检测器单元的布置和/或改进，第一和/或第二波长范围可各自具有完整的波长范围或具有间隙。特别地，包括第一和第二波长范围的总波长范围可能具有间隙，因为通常不是所有衍射级的全部整个自由光谱范围都被检测器单元检测到。

有利的是，第一光学元件紧邻第二光学元件和/或相对于第二光学元件以可预确定角度被布置。将两个光学元件彼此相邻布置确保辐射的两个部分通过相同数量的光学元件。

还有利的是，根据辐射的第二部分的第二波长范围来选择第一光学元件的可预确定角度和/或位置，特别是相对于第二光学元件的可预确的定角度和/或位置。原则上，有利的是，以这样的方式设定第一光学元件的可预确定角度和/或位置，使得第二波长范围的波长相对于第一波长范围的波长偏转可预确定角度值。这样，可以针对所讨论的应用以有针对性地或适当地方式来选择第二可预确定波长范围。例如，在两个光学元件两者为反射镜的改进的情况下，必要可预确定角度随着距辐射的第一部分的光谱距离的增加而增大。

在进一步的改进中，光谱仪装置包括成像光学系统，该成像光学系统被设计成将辐射的至少第一部分成像到像平面中，在该像平面中布置有检测器单元。通常，当辐射的第一部分到达检测器单元时，在不使用第一光学元件的情况下，辐射的第二部分不到达检测器单元。优选地，第一光学元件和可选地第二光学元件优选地被布置在成像光学组件和检测器单元之间。

因此有利的是，以如此方式布置和/或构造第一光学元件，使得辐射的第一部分和辐射的第二部分被成像到一个像平面中。因此，第一光学元件确保辐射的第二部分被成像到辐射的第一部分被成像到其中并且检测器单元位于其中的同一像平面中。

在特别优选的改进中，光谱仪装置被设计为交替接收辐射的第一部分和第二部分的第一光谱和第二光谱。特别地，两个光谱被顺序地记录，或者可以根据需要获取第一光谱或第二光谱。

在这方面，有利的是，光谱仪装置包括特别是可移动的膜片单元，该膜片单元被设计成至少暂时地阻挡辐射的第一部分的至少部分或辐射的第二部分的至少部分。例如，膜片单元可以被设计成使得其暂时覆盖第一光学元件或第二光学元件。

替代的特别优选的改进包括将光谱仪装置设计成借助于检测器单元来同时检测辐射的第一部分和第二部分的第一光谱和第二光谱。在这方面，不同的变形是可能的，下面给出其中一些变型。

一方面，有利的是，可以将光谱仪装置设计成在检测器单元的不同子范围内检测第一光谱和第二光谱。因此，辐射的第一部分和第二部分的光谱被成像到检测器单元的不同子范围中。

然而，有利的是，还能够将光谱仪装置设计成将第一光谱和第二光谱彼此叠加。在这种情况下，两个光谱由检测器单元一起检测。

在这方面，有利的是，光谱仪装置被设计成以这样的方式接收第一光谱和第二光谱，使得第二光谱位于第一光谱的至少两个不同的衍射级之间。理想地，辐射的第一部分的多个级彼此完全分离。取决于所使用的色散元件，不同级之间存在间隔。辐射的第二部分的光谱可以例如被成像到这些间隔中。

同样有利的是，以如此的方式选择阶梯光栅的至少一个参数(特别是线计数或闪耀角)和/或所述色散元件(特别是交叉色散元件)的至少一个参数，使得第二光谱被布置在第一光谱的至少两个不同衍射级之间。在选择棱镜作为色散元件的情况下，可以通过添加短波第二波长范围尤其以简单的方式扩展主光谱范围。

光谱仪装置的另一优选改进包括：第一光学元件和/或第二被布置在辐射的光束路径中的位置处，在该位置处辐射的第一部分和辐射的第二部分基本上不重叠或仅略有重叠。第一光学元件和/或第二光学元件优选被布置成靠近检测器单元。

所描述的光谱仪装置可用于例如原子吸收光谱法(AAS)。然后，例如可以将具有在190nm和860nm之间的波长范围内的连续光谱的辐射源(特别是氙高压短弧灯)视为光源。但是，根据本发明的光谱仪装置同样适合于光发射光谱法(ICP-OES)，并且在这种情况下可以具有电感耦合等离子体(ICP)。

总之，本发明使得可以以特别简单的方式并且特别是在没有较高光学和/或机械复杂性的情况下改善同时可检测的光谱范围。特别地，在没有任何移动光学元件的情况下实现了光谱范围的扩展。此外，有利地，光导率不受第一光学元件的影响或仅略微受第一光学元件的影响。

附图说明

参考以下附图更详细地解释本发明。其中：

图1示出了根据本发明的光谱仪装置，该光谱仪装置具有折射元件形式的第一光学元件，

图2a和2b示出了根据本发明的光谱仪装置，该光谱仪装置具有(图2a)偏转反射镜形式的和(图2b)棱镜形式的第一光学元件以及还具有在每种情况下的反射镜形式的第二光学元件，

图3示出了根据本发明的用于交替产生第一光谱和第二光谱的光谱仪装置，以及

图4示出了具有彼此叠加的第一光谱和第二光谱的声波图。

在附图中，相同的元件分别具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1是根据本发明的光谱仪装置10的示意图。在不限制一般性的情况下，它是具有级的内部分离的阶梯光谱仪。

来自光源11的光辐射13以聚焦形式被路由到入口狭缝15上，光辐射13从该入口狭缝进入实际的光谱仪。

因此，入射光24包括由光源11射出的所有波长的辐射。光源例如是氙短弧高压灯或氘发射器，诸如原子吸收光谱法中经常使用的。可替选地，可以将来自发射源(例如，电感耦合等离子体源(ICP))的辐射成像到入口狭缝15上。取决于应用，激光器、空心阴极灯、汞蒸气灯等也可以用作光源11。

入射光束通过准直成像光学组件17而被平行化(19)，该准直成像光学组件17可以是例如凹面镜。准直后的光随后照射到用作光学级分离单元的棱镜21。棱镜21的背面23被镜面涂覆。在图示平面中，棱镜21的顶边缘22基本上垂直地延伸。

由棱镜21预色散的辐射(例如此处以波长λ1(25)，λ2(27)和λ3(29)表示)到达具有阶梯光栅31的形式的主色散元件。阶梯光栅31的光栅线由线30指示。辐射通过阶梯光栅31被衍射成具有高阶数的多个衍射级。但是，在光栅处，这些级仍然在空间上严重叠加。在这里以示例的方式示出的利特罗(Littrow)装置中，光束因此从阶梯光栅31再次传递到回射棱镜21，在该棱镜中，不同的波长再次横向于主色散方向而被色散。在棱镜21的背面处，由于相对大的光束直径，所以示例中的不同波长λ1、λ2和λ3的光束明显地被叠加33，因此相对光束重叠较大。

光束从棱镜21被路由回到用于将光束成像到检测器39上的成像光学组件17。只有属于第一可预确定波长范围、主光谱测量范围的波长(此处为：38和40)的那些波长以这种方式到达检测器单元39，借助于该检测器单元可以产生辐射的第一部分(38和40)的第一光谱。

根据本发明，还提供了第一光学元件48，通过该第一光学元件48，辐射的第二部分(在此是：42)可以被路由到检测器单元39，在没有第一光学元件48的情况下，其第二部分将是不可检测的。以这种方式，根据本发明还可以检测不属于主测量范围(38和40)的波长或波长范围。由此，第一光学元件48被以如此方式设计和布置，使得辐射42的第二部分也被引导到检测器单元39。辐射的第一部分38、40和第二部分42然后优选地位于至少部分地基本上一个像平面中，或者两个像平面之间的角度小于可预确定极限值。特别地，根据两个像平面之间可达到的角度来选择第二波长范围。

对于图1中示例性示出的改进，第一光学元件48是棱镜，该棱镜被布置在成像光学组件17和检测器单元39之间。第一光学元件48产生足够图像质量41的图像。

除了上述光学组件以外，光谱仪装置10进一步包括其他组件，诸如壳体、基板、附接和调节装置、用于控制光学组件以及在检测器单元39处接收和评估信号的机械驱动器和电气组件，为了简单起见，在此未示出这些组件。

图2a和2b示出了根据本发明的光谱仪装置10的两个进一步的可能的改进。与图1所示的装置形成对比，图2a和2b中的装置10分别还包括例如采用偏转反射镜的形式的第二光学元件35。

在根据图2a的改进中，第一光学元件37同样采取偏转反射镜的形式。辐射的第二部分的波长42经由偏转反射镜37被引导到检测器单元39，该偏转镜相对于第二光学元件35横向地并且相对于第二光学元件35以可预确定角度被布置。

即使在存在第二光学元件35的情况下，如图2b所示，第一光学元件也可以是棱镜52，该棱镜同样相对于第二光学元件35被横向定位，并且与图1所示的变型形成对比，其对于在此处所示的改进具有反射性背面54。

对于所示的两个变型，第一光学元件48、37、52和第二光学元件35被布置在检测器单元39附近。在此位置处，由于光束会聚，辐射的第一部分38、40和第二部分42的光束直径已经大大地减小。因此，仅存在非常少的光束重叠或没有光束重叠，使得两个可预确定波长范围的波长不穿过两个光学元件48、37、52和35。

通过集成第一光学元件48、37、52，从两个不同方向照亮检测器单元39的至少各个子范围。然而，为了能够评估第一光谱和第二光谱两者，可以想到各种可能性，下面示出了其两种优选的变型。

一方面，可以交替获取辐射的第一部分和第二部分的第一光谱和第二光谱。图3中示出了这处情况的一种可能性。光谱仪装置10对应于图2中所示的装置。除了图2之外，光谱仪装置还具有可枢转的膜片单元50，借助于该可枢转的膜片单元50，第一光学元件37或者第二光学元件35的至少部分有时可以被覆盖。因此，可以将膜片单元定位在两个不同的位置(50a和50b)中，使得将膜片单元分别放置在第一光学元件37的前面或第二光学元件35的前面。对于所期望的分析，通常足以为辐射42的第二部分限定与第一波长范围相比较小的第二波长范围，以便能够分析特定应用的所有所期望的波长。在这种情况下，第二光学元件35的部分覆盖(如图3所示的改进的情况)相应地足够。

对第一光谱和第二光谱的至少部分的顺序检测有利地提供了以下可能性：能够针对所讨论的测量适当地调整狭缝几何形状；以及因此针对两个光谱中的每一个光谱单独地优化光导率。

可替选地，还能够借助于检测器单元39同时检测辐射的第一部分38、40和第二部分42的第一光谱和第二光谱。该过程在图4中示例性地示出。辐射的第一部分38、40和第二部分42的两个声波图在检测器单元39上“彼此折叠”，也就是说，辐射的第二部分42的声波图的有用区域被以如此方式引导到检测器单元39上，使得它们位于辐射的第一部分38、40的声波图的两个不同衍射级之间。

对于所示示例，作为辐射的第一部分38、40，与包括砷(193.696nm)(66)和硒(196.0267nm)(68)的光谱线及其相应的更近的光谱环境的辐射的第二部分42同时获取具有在230nm至900nm之间的波长的第一可预确定波长范围。示出了位于辐射的第二部分42的第二可预确定波长范围的光谱图像之外的第一波长范围的光谱线(77)，位于第二可预确定波长范围的光谱图像的范围内但可在没有干扰的情况下测量的那些的光谱线(78)，还示出了被第二波长范围的声波图干扰的线(79)。

由于在较短波长处增加的棱镜色散，第一光谱64的衍射级彼此相对远离。第二光谱65被成像到级之间的所得间隙中。第一光谱64的级在交叉色散方向上明显较厚，这是由于由成像光学组件17引起的在像场的该区域中的点图像的像散扩展(与在前面的示例一样，这是凹面镜)。相反，第二光谱65的衍射级明显更窄。这可以通过将圆柱形偏转反射镜用作第一光学元件37以及与其相关联的像散校正来实现。因此，能够通过装置10的各个组件的适当选择和配置来避免两个光谱64和65的重叠，并且同时实现了较高信噪比。

应该指出的是，还实现了进一步的光学元件，用于检测与进一步的附加可预确定波长范围相对应的辐射的进一步的部分。因此，根据本发明的光谱仪装置10决不限于对应于辐射38、40和42的两个部分的两个光谱64、65的表示。

参考标记

10 光谱仪装置

11 光源

13 来自光源的辐射

15 狭缝

17 成像光学组件

19 准直后的辐射

21 棱镜

23 棱镜21的镜面后侧

24 入射辐射

25、27、29 预色散辐射

30 光栅线

31 阶梯光栅

33 不同光束的重叠

32、34、36 照射到成像光学组件之前的色散辐射

35 第二光学元件

37 偏转反射镜形式的第一光学元件

38、40 辐射的第一部分

39 检测器单元

42 辐射的第二部分

48 棱镜形式的第一光学元件

41 成像质量

44 光束截面

50 具有两个位置(50a，50b)的膜片单元

52 棱镜形式的第一光学元件

54 棱镜52的镜面后侧

60 波长

62 衍射级

64 第一光谱

65 第二光谱

66、68、77、78、79 光谱线

Claims

1.一种用于分析来自光源(11)的光辐射(13)的光谱仪装置(10)，包括：

-阶梯光栅(31)，所述阶梯光栅用于在主色散方向上对进入所述光谱仪装置(10)的辐射(24)进行色散，

-色散元件(21)，所述色散元件用于在交叉色散方向上对所述辐射(24)进行色散，其中，所述主色散方向和所述交叉色散方向彼此具有可预确定角度，以及

-检测器单元(39)，所述检测器单元用于记录包括第一可预确定波长范围的所述辐射的第一部分(38、40)的第一光谱(64)，

其特征在于：

-所述光谱仪装置(10)包括第一光学元件(37、48、52)，所述第一光学元件被以如此方式布置和/或配置，使得能够借助于所述检测器单元(39)获取包括与所述第一可预确定波长范围不同的第二可预确定波长范围的所述辐射的第二部分(42)的第二光谱(65)。

2.根据权利要求1所述的光谱仪装置(10)，

其中，所述第一光学元件(37、48、52)是透镜，特别是在一侧上反射的透镜，或者是反射镜，特别是偏转反射镜。

3.根据权利要求1或2所述的光谱仪装置(10)，

包括第二光学元件(35)，所述第二光学元件用于将所述辐射的所述第一部分(38、40)引导到所述检测器单元(39)，其中，所述第二光学元件(35)优选是反射镜，特别是偏转反射镜。

4.根据权利要求3所述的光谱仪装置(10)，

其中，所述第一光学元件(37、48、52)紧邻所述第二光学元件(35)和/或相对于所述第二光学元件(35)以可预确定角度被布置。

5.根据权利要求4所述的光谱仪装置(10)，

其中，根据所述辐射的第二部分(42)的所述第二波长范围选择所述第一光学元件(37、48、52)的所述可预确定角度和/或位置。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的光谱仪装置(10)，

包括成像光学组件(17)，所述成像光学组件被设计成将所述辐射(37、48、52)的至少第一部分成像到像平面中，所述检测器单元(39)被布置在所述像平面中。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的光谱仪装置(10)，

其中，所述第一光学元件(37、48、52)被以如此方式布置和/或配置，使得所述辐射的所述第一部分(38、40)和所述辐射的所述第二部分(42)被成像到一个像平面中。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的光谱仪装置(10)，

所述光谱仪装置(10)被设计成交替接收所述辐射的所述第一部分(38、40)的第一光谱(64)和所述第二部分(42)的第二光谱(65)。

9.根据权利要求7所述的光谱仪装置(10)，

包括特别是可移动的膜片单元(50)，所述膜片单元被设计成至少暂时地阻挡所述辐射的所述第一部分(38、40)的至少部分(38)或所述辐射的所述第二部分(42)的至少部分。

10.根据权利要求1至7中至少一项所述的光谱仪装置(10)，

所述光谱仪装置(10)被设计成借助于所述检测器单元(39)同时检测所述辐射的所述第一部分(38、40)的所述第一光谱(64)和所述第二部分(42)的所述第二光谱(65)。

11.根据权利要求10所述的光谱仪装置(10)，

所述光谱仪装置(10)被设计成在所述检测器单元(39)的不同子范围中检测所述第一光谱(64)和所述第二光谱(65)。

12.根据权利要求10所述的光谱仪装置(10)，

所述光谱仪装置(10)被设计成将所述第一光谱(64)和所述第二光谱(65)叠加到彼此上。

13.根据权利要求12所述的光谱仪装置(10)，

所述光谱仪装置(10)被设计成以如此方式接收所述第一光谱(64)和所述第二光谱(65)，使得所述第二光谱(65)被成像在所述第一光谱(64)的至少两个不同衍射级之间。

14.根据权利要求12或13所述的光谱仪装置(10)，

其中，以如此方式选择所述阶梯光栅(31)的至少一个参数(特别是线计数或闪耀角)和/或所述色散元件(21)的至少一个参数，使得所述第二光谱(65)被布置在所述第一光谱(64)的至少两个不同的衍射级之间。

15.根据前述权利要求中的至少一项所述的光谱仪装置(10)，

其中，所述第一光学元件(37、48、52)和/或所述第二光学元件(35)被布置在所述辐射的光束路径中的如下位置处，在所述位置处，所述辐射的所述第一部分(38、40)和所述辐射的所述第二部分(42)基本上不重叠。