光谱仪的作用是将光源发射的电磁辐射经色散后，得到按波长顺序排列的光谱，并对木同波长的辐射进行检测与记录。光谱仪按照使用色散元件的不同，分为棱镜光谱仪和光栅光谱仪；按照光谱记录与测量方法的不同，又分为照相式摄谱仪和光电直读光谱仪。光电光谱仪还可分为顺序扫描式、多通道式及傅里叶变换型。目前，傅里叶变换型应用较少。

顺序扫描式光电光谱仪一般用两个接收器来接收光谱辐射，一个接收器是接收内标线的光谱辐射，另一个接收器是采用扫描方式接收分析线的光谱辐射。它属于间歇式测量，其程序是从一个元素的谱线移到另一个元素的谱线时，中间间歇几秒钟，以获得每一谱线满意的信噪比。大多数顺序扫描式光谱仪采用全息光栅和光电倍增管分别作单色器和检测器。这一类光谱仪，或者利用数字控制的步进电机旋转光栅，以使不同波长顺序、准确地调至出射狭缝。或者将光栅固定，沿焦面移动光电倍增管。还有一类，具有两套狭缝和光电倍增管，一套用作紫外光区扫描，一套用作可见光区扫描。

而多通道式光谱仪的出射狭缝是固定的，一般情况下出射通道不易变动，每一个通道都有一个接收器接收该通道对应的光谱线的辐射强度。也就是说，一个通道可以测定一条谱线，故可能分析的元素也随之而定。多通道式光谱仪可测定60条谱线，其接收方式有两种：一种是用一系列的光电倍增管作为检测器，另一种是用二维的电荷注入器件或电荷祸合器件作为检测器。

一、摄谱仪

摄谱仪是用光栅或棱镜作色散元件，用照相法记录光谱的原子发射光谱仪器。

由光源B来的光经三透镜L及狭缝S投射到反射镜P1上，经反射之后投射到凹面反射镜M下方的准光镜O1上，变为平行光，再射至平面光栅G上。波长长的光，衍射角大，波长短的光，衍射角小，复合光经过光栅色散之后，便按波长顺序被分开。不同波长的光由凹面反射镜上方的物镜O2聚焦于感光板的乳剂面F上，得到按波长顺序展开的光谱。转动光栅台D，改变光栅角度，可以调节波长范围和改变光谱级次。P2是二级衍射反射镜，图中虚线表示衍射光路。为了避免一次和二次衍射光相互干扰，在暗箱前设一光阑，将一次衍射光谱挡掉。不用二次衍射时，转动挡光板将二次衍射反射镜P2挡住。光栅光谱利用的是非零级光谱。

利用光栅摄谱仪进行定性分析十分方便，且该类仪器的价格较便宜，测试费用也较低，而且感光板所记录的光谱可长期保存，因此目前应用仍较普遍。

二、多道直读光谱仪

从光源发出的光经透镜聚焦后，在入射狭缝上成像并进入狭缝。进入狭缝的光投射到凹面光栅上，凹面光栅将光色散，聚焦在焦面上，焦面上安装有一组出射狭缝，每一狭缝允许一条特定波长的光通过，投射到狭缝后的光电倍增管上进行检测，最后经计算机进行数据处理。

多道直读光谱仪的优点是分析速度快，准确度优于摄谱法；光电倍增管对信号放大能力强，可同时分析含量差别较大的不同元素；适用于较宽的波长范围。但由于仪器结构限制，多道直读光谱仪的出射狭缝间存在一定距离，使利用波长相近的谱线有困难。

多道直读光谱仪适合于固定元素的快速定性、半定量和定量分析。如这类仪器目前在钢铁冶炼中常用于炉前快速监控C,S,P等元素。

三、单道扫描光谱仪

从光源发出的光穿过入射狭缝后，反射到一个可以转动的光栅上，该光栅将光色散，经反射使某一条特定波长的光通过出射狭缝投射到光电倍增管上进行检测。光栅转动至某一固定角度时只允许一条特定波长的光线通过该出射狭缝，随光栅角度的变化，谱线从该狭缝中依次通过并进人检测器检测，完成一次全谱扫描。
和多道光谱仪相比，单道扫描光谱仪波长选择更为灵活方便，分析试样的范围更广，适用于较宽的波长范围。但由于完成一次扫描需要一定时间，因此分析速度受到一定限制。

四、全谱直读光谱仪

光源发出的光通过两个曲面反光镜聚焦于入射狭缝，入射光经抛物面准直镜反射成平行光，照射到中阶梯光栅上使光在x方向上色散，再经另一个光栅（Schmidt光栅）在y方向上进行二次色散，使光谱分析线全部色散在一个平面上，并经反射镜反射进入面阵型CCD检测器检测。由于该CCD是一个紫外型检测器，对可见光区的光谱不敏感，因此，在Schmidt光栅的中央开一个孔洞，部分光线穿过孔洞后经棱镜进行y方向二次色散，然后经反射镜反射进入另一个CCD检测器对可见光区的光谱（(400-780nm）进行检测。

这种全谱直读光谱仪不仅克服了多道直读光谱仪谱线少和单道扫描光谱仪速度慢的缺点，面且所有的元件都牢固地安置在机座上成为一个整体，没有任何活动的光学器件，因此真有较好的波长稳定性。