Spektrometri optičkih vlakana obično koriste optička vlakna kao signalni spojnik, koji će biti fotometrijski spojen na spektrometar za spektralnu analizu. Zbog praktičnosti optičkih vlakana, korisnici mogu biti vrlo fleksibilni za izgradnju sustava stjecanja spektra.
Prednost optičkih spektrometra je modularnost i fleksibilnost mjernog sustava. Mikrospektrometar optičkog vlakanaOd Mut -a u Njemačkoj je toliko brz da se može koristiti za internetsku analizu. A zbog upotrebe jeftinih univerzalnih detektora, troškovi spektrometra su smanjeni, pa je smanjen trošak cijelog sustava mjerenja
Osnovna konfiguracija optičkog spektrometra sastoji se od rešetke, proreza i detektora. Parametri ovih komponenti moraju se odrediti prilikom kupnje spektrometra. Učinkovitost spektrometra ovisi o preciznoj kombinaciji i kalibraciji ovih komponenti, nakon umjeravanja spektrometra optičkog vlakana, u principu, ti dodaci ne mogu imati nikakve promjene.
Funkcija Uvod
rešetka
Izbor rešetke ovisi o spektralnom rasponu i zahtjevima rezolucije. Za optičke spektrometre vlakna, spektralni raspon obično je između 200 nm i 2500 nm. Zbog zahtjeva relativno visoke razlučivosti, teško je dobiti širok spektralni raspon; Istodobno, što je viša zahtjev za razlučivost, to je manje blistavi tok. Za zahtjeve niže rezolucije i šireg spektralnog raspona, rešetka od 300 linija /mm je uobičajeni izbor. Ako je potrebna relativno visoka spektralna rezolucija, može se postići odabirom rešetke s 3600 linija /mm ili odabirom detektora s više rezolucije piksela.
prorez
Užni prorez može poboljšati razlučivost, ali svjetlosni tok je manji; S druge strane, širi prorezi mogu povećati osjetljivost, ali na štetu razlučivosti. U različitim zahtjevima aplikacije odabrana je odgovarajuća širina proreza za optimiziranje ukupnog rezultata ispitivanja.
sonda
Detektor na neki način određuje razlučivost i osjetljivost optičkog spektrometra, regija osjetljiva na svjetlo na detektoru je u principu ograničena, podijeljena je u mnoge male piksele za visoku rezoluciju ili podijeljeno u manje, ali veće piksele za visoku osjetljivost. Općenito, osjetljivost CCD detektora je bolja, tako da u određenoj mjeri možete dobiti bolju razlučivost bez osjetljivosti. Zbog visoke osjetljivosti i toplinske buke detektora Ingaas u gotovo infracrvenoj strani, omjer signala i šuma može se učinkovito poboljšati hlađenjem.
Optički filter
Zbog višestupanjskog difrakcijskog učinka samog spektra, smetnja višestruke difrakcije može se smanjiti pomoću filtra. Za razliku od konvencionalnih spektrometara, optički spektrometri vlakana su obloženi na detektoru, a ovaj dio funkcije mora biti instaliran na mjestu u tvornici. Istodobno, premaz također ima funkciju anti-refleksije i poboljšava omjer signala i šuma sustava.
Učinkovitost spektrometra uglavnom se određuje spektralnim rasponom, optičkom razlučivošću i osjetljivošću. Promjena jednog od ovih parametara obično će utjecati na performanse ostalih parametara.
Glavni izazov spektrometra nije maksimizirati sve parametre u vrijeme izrade, već da tehnički pokazatelji spektrometra udovoljavaju zahtjevima za izvedbu za različite primjene u ovom trodimenzionalnom odabiru prostora. Ova strategija omogućuje spektrometru da zadovolji kupce za maksimalni povrat uz minimalno ulaganje. Veličina kocke ovisi o tehničkim pokazateljima koje spektrometar treba postići, a njegova je veličina povezana sa složenošću spektrometra i cijenom proizvoda spektrometra. Proizvodi spektrometra trebali bi u potpunosti ispuniti tehničke parametre koje zahtijevaju kupci.
Spektralni raspon
SpektrometriS manjim spektralnim rasponom obično daju detaljne spektralne informacije, dok veliki spektralni rasponi imaju širi vizualni raspon. Stoga je spektralni raspon spektrometra jedan od važnih parametara koji moraju biti jasno navedeni.
Čimbenici koji utječu na spektralni raspon su uglavnom rešetka i detektor, a odgovarajuća rešetka i detektor odabrani su prema različitim zahtjevima.
osjetljivost
Govoreći o osjetljivosti, važno je razlikovati osjetljivost u fotometriji (najmanja snaga signala koja aspektrometarmože otkriti) i osjetljivost u stehiometriji (najmanja razlika u apsorpciji koju spektrometar može izmjeriti).
a. Fotometrijska osjetljivost
Za aplikacije koje zahtijevaju spektrometre visoke osjetljivosti, poput fluorescencije i Ramana, preporučujemo SEK termo hlađene spektromere optičkih vlakana s termo hlađenim 1024 pikselnim detektorima dvodimenzionalnog niza CCD-a, kao i kondenzacijskim objektivima detektora, zlatnim zrcalima, i širokim prorezima (100 µm). Ovaj model može koristiti dugačka vremena integracije (od 7 milisekundi do 15 minuta) za poboljšanje snage signala, a može smanjiti buku i poboljšati dinamički raspon.
b. Stehiometrijska osjetljivost
Da bi se otkrila dvije vrijednosti brzine apsorpcije s vrlo bliskom amplitudom, potrebna je ne samo osjetljivost detektora, već je potrebna i omjer signal-šum. Detektor s najvećim omjerom signal-šum je termoelektrični hladnjak s dvodimenzionalnim nizom CCD detektora od 1024 piksela u SEK spektrometru s omjerom signal-šum od 1000: 1. Prosjek više spektralnih slika također može poboljšati omjer signal-šum, a povećanje prosječnog broja uzrokovat će povećanje omjera signala i šuma, na primjer, prosjek od 100 puta može povećati omjer signal-šum 10 puta, dostižući 10 000: 1.
Razlučivost
Optička rezolucija važan je parametar za mjerenje mogućnosti optičkog dijeljenja. Ako vam je potrebna vrlo visoka optička rezolucija, preporučujemo vam da odaberete rešetku sa 1200 linija/mm ili više, zajedno s uskim prorezom i detektorom CCD -a 2048 ili 3648 piksela.
Post Vrijeme: srpanj-27-2023