光譜儀是將復(fù)色光分離成光譜的光學(xué)儀器，又稱分光儀，廣泛為認(rèn)知的為直讀光譜儀。直讀光譜儀所采用的原理是用電弧（或火花）的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接汽化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管或者是CCD等感應(yīng)器，光信號變成電信號，經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計算機處理，并打印各元素的百分含量。

全譜直讀光譜儀的優(yōu)點在于全元素的分析，同時分析樣品中的多種元素，十幾或者幾十個元素的含量。與碳硅儀不同，全譜直讀光譜儀不能分析鐵水，雖然在原理上它能分析所有的元素，但是在實際應(yīng)用中，它僅能分析固體樣品，需要等鐵水固定后才能進(jìn)行檢測。
當(dāng)爐前分析廠家不僅僅需要分析碳含量與硫含量，還要檢測一些別的含量時，就輪到全譜直讀光譜儀上場了。比碳硅儀的鐵水分析能得到更多元素，直觀得到更多數(shù)據(jù)。
全譜直讀光譜儀的難點是碳，硅等，因為空氣會干擾并且影響到這些元素，當(dāng)需要測量時，全譜直讀光譜儀需要進(jìn)行真空或者沖氬處理，使檢測時沒有空氣干擾，這樣檢測結(jié)果會比較準(zhǔn)確。
當(dāng)今市場中，越來越多的客戶選擇購買全譜直讀光譜儀來進(jìn)行爐前檢測，一是因為它全元素的覆蓋范圍，二是因為全譜直讀更廣泛的應(yīng)用，三是分析精度很高。因此許多爐前分析的廠家選全譜直讀光譜儀，而沒有購買碳硅儀，但是全譜直讀光譜儀不能直接分析鐵水，在選購時還是應(yīng)該根據(jù)需求考慮清楚。

直讀光譜儀中有一個部分激發(fā)光源，它負(fù)責(zé)物質(zhì)的汽化，解離，激發(fā)等幾個主要過程 ，這些過程非常重要，是衡量元素含量是否準(zhǔn)確的幾個主要技術(shù)指標(biāo)，如光譜分析的檢出限，精密度和準(zhǔn)確度等，只有放直讀光譜儀的激發(fā)光源做好了，才能得到好的分析結(jié)果。
激發(fā)光源都具有兩個作用過程。這個作用就是蒸發(fā)樣品及激發(fā)原子產(chǎn)生光譜。這兩種作用同時進(jìn)行，共同決定光譜線的強度。試料中元素蒸發(fā)離解，將涉及試樣成分的物理及化學(xué)性質(zhì)。把蒸發(fā)出來的元素原子激發(fā)，自然和光源發(fā)生器的性質(zhì)有關(guān)，更確切地說與發(fā)生器的電學(xué)特性有密切關(guān)系、所以可以說激發(fā)光源決定了光譜分析方法，因此對光源現(xiàn)狀的了解，是光譜工作者需要的。

帕型-龍格結(jié)構(gòu)一種光柵分光系統(tǒng)，包括刻有若干條閃耀角為θ的刻痕透射式閃耀光柵和微透鏡，其特征在于：所述微透鏡為微透鏡陣列。利用這種分光系統(tǒng)能夠得到特定波長的光強分布圖像，且單色光的能量集中，譜線寬度窄。
微透鏡陣列是由許多形狀相同的微米尺寸小透鏡按一定規(guī)律排列而成的陣列，多數(shù)是按正方形排列。透鏡陣列標(biāo)準(zhǔn)品包含正方形微透鏡和六邊形微透鏡，子單元尺寸32μm-1500μm，焦距在0.8mm-50mm之間，微透鏡陣列一般應(yīng)用在高靈敏度成像、激光勻化、分束、波前傳感、光束聚焦和準(zhǔn)直等領(lǐng)域。
這種分光系統(tǒng)還可以由多種不同傾角的刻痕的透射式閃耀光柵和微透鏡陣列所組成，這樣可得到多幅特定波長的光強分布圖像。
對于直讀光譜儀器而言，分光系統(tǒng)的優(yōu)越?jīng)Q定的元素準(zhǔn)確性，能把相近的波長的光分出，就能相對減少干擾。這個結(jié)構(gòu)是目前的直讀光譜儀器的常用結(jié)構(gòu)。