光电直读光谱仪的光学系统由聚光镜，入射狭缝，凹面光栅、出射狭缝和光电倍增管组成如图分光室置于机内的局
部恒温环境之中，以保证光学系统的稳定性。
聚光镜安装在一个聚光镜架上，其把分光室和电极架分开。样品激发后发出的混合光通过聚光镜聚光(兼有密闭分光室的作用)照明人缝，主要是增强照明狭缝的作用。
出射狭缝安装在罗兰圆上，凹面光栅是分光系统的心脏部分。主要作用是分光和成象，它的***精度十分重要，因此将其置于一个刚性，强度十分可靠的底座上，仪器出厂前已作了准确的调整，并采用可靠的连接方式，即使用很大震动也不会改变其位置。故仪器的操作者不用作任何调整，并且不准用任何物品碰触光栅的刻制表面。即使光栅发生了位置移动，操作者也不要自己调整，只能由生产厂有经验的人员用专门的仪器重新***。
六十年代光电直读光谱仪，随着计算机技术的发展开始迅速发展。由于计算机技术的发展，电子技术的发展，电子计算机的小型化及微处理机的出现和普及，成本降低等原因、于上世纪的七十年代光谱仪器几乎100％地采用计算机控制，这不仅提高了分析精度和速度，而且对分析结果的数据处理和分析过程实现自动化控制。
解放后，我国的光谱仪器工业从无到有，由小到大，得到飞跃的发展，且具有一定的规模，与世界***技术竞争中求生存，社会商品竞赛中得到发展。
光电直读光谱仪的工作光谱范围是非常重要的性能。它决定该仪器应用范围。在光谱范围确定之后，工作范围是由接收元件光谱灵敏区所决定的。光电光谱分析谱线一般在160nm--600nm之间，由于短波受到大气和光电元件窗口材料透过率的影响；在长波采用Sb—Csg的光电元件即可满足，直读光谱仪，在短波处采用石英窗口的Sb—Cs光电元件就可满足。
光电倍增管需要采用高压直流稳压电源。为了保持光电倍增管灵敏度的稳定性，在工作之前或(积分)之间不工作时，采用小灯泡照明光栅，或直接照射出射狭缝，该灯源称为疲劳灯，疲劳灯的安装应有利于整个仪器装置。
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