今天在采购光谱仪的时候，一款号称提供高信噪比的制冷型光谱仪与非制冷型的光谱仪价格差了一倍。在咨询导师的时候，被问到：温度降低40°，零下会不会结冰，于是有此文，探究光谱仪制冷的原理。
不管是想购买的NOVA型，还是已有的Ocean Optics QE65000，均有所谓热电冷却（TEC），且均称能降低到零下15-20度，提高信噪比1000：1，并且强调无冷凝（应该是不会结霜的意思）。
热电冷却市值电流在不同导体和半导体之间流动产生的冷却效果。一般在一个接合点发热，另一个接合点冷却，产生温差。称之为珀尔贴（Peltier）热泵。由三种效应产生：
1.塞贝克效应
当两种不同导体连接在一起的一个节点加热，而另一个节点的温度保持不变，这时就可能产生电动势,电压与温差成正比。
2.珀尔贴效应
当直流电通过两种不同的材料时，节点上将吸热或放热，节点上的热量与电流成正比
3.汤姆森效应
当电流流过有温度梯度的导体时，在导体和周围环境之间将进行能量的交换，但由于其换热在热电制冷系统中影响较小，一般忽略不计
其三种效应反应了热电之间的相互可逆的转化关系
具体来看，当N型和P型组成热电偶，通电后，直流电从N流向P，2，3短的铜片就会吸热冷却，1，4端则会放热。
这里是一个常见的制冷器。通过控制电流，冷板降温，底板发热，再加散热器，来保障冷板的制冷效果。
而在实际制冷型光谱仪的使用中，主要是为了将工作环境降低20-40度，从而抑制暗电流噪音，实际使用中，并不需要降低至零下，也就不会存在凝霜问题。