材料學(xué)日新月異地發(fā)展，大眾對(duì)材料性能的要求越來越高，而材料中不同元素的含量與分布會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生重要影響，因此確定某種材料中的元素種類與含量對(duì)判斷材料性能起到重要作用，光譜儀正是能夠完成這一項(xiàng)工作的重要儀器。

結(jié)構(gòu)上來說，一臺(tái)光譜儀由光源、光學(xué)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)組成。CCD光譜儀由數(shù)字化激發(fā)源激發(fā)出一束復(fù)合光，光學(xué)系統(tǒng)中的色散元件將復(fù)合光分離出所需要的波長或波長區(qū)域的光譜，并通過多個(gè)CCD檢測器在選定的波長上（或掃描某一波段）進(jìn)行強(qiáng)度測定，通過光譜特征譜線與物質(zhì)元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可區(qū)分不同物質(zhì)元素，并由光譜強(qiáng)度計(jì)算出物質(zhì)元素含量。

CCD光譜儀主要元件如下：

1. 入射狹縫：火花臺(tái)激發(fā)出的光源由入射狹縫進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)。

2. 準(zhǔn)直元件：使入射狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?。該?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。

3. 色散元件：通常采用光柵，使光信號(hào)在空間上按波長分散成為多條光束。

4. 聚焦元件：聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一特定波長。

5. 探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點(diǎn)的光強(qiáng)度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。