Spektrometri sa optičkim vlaknima obično koriste optičko vlakno kao spojnik signala, koji će biti fotometrijski spojen sa spektrometrom za spektralnu analizu.Zbog pogodnosti optičkih vlakana, korisnici mogu biti vrlo fleksibilni u izgradnji sistema za akviziciju spektra.
Prednost optičkih spektrometara je modularnost i fleksibilnost mjernog sistema.Mikrospektrometar optičkih vlakanaiz MUT-a u Njemačkoj je toliko brz da se može koristiti za online analizu.A zbog upotrebe jeftinih univerzalnih detektora, cijena spektrometra je smanjena, a samim tim i cijena cijelog mjernog sistema
Osnovna konfiguracija optičkog spektrometra sastoji se od rešetke, proreza i detektora.Parametri ovih komponenti moraju biti specificirani prilikom kupovine spektrometra.Performanse spektrometra zavise od preciznog kombinovanja i kalibracije ovih komponenti, nakon kalibracije spektrometra sa optičkim vlaknima, u principu, ovi dodaci ne mogu imati nikakve promene.
Uvod u funkciju
grating
Izbor rešetke ovisi o spektralnom rasponu i zahtjevima rezolucije.Za spektrometre s optičkim vlaknima, raspon spektra je obično između 200 nm i 2500 nm.Zbog zahtjeva relativno visoke rezolucije, teško je dobiti širok spektar spektra;Istovremeno, što je veća rezolucija, to je manji svjetlosni tok.Za zahtjeve niže rezolucije i šireg spektralnog raspona, rešetka od 300 linija/mm je uobičajen izbor.Ako je potrebna relativno visoka spektralna rezolucija, to se može postići odabirom rešetke od 3600 linija/mm, ili odabirom detektora s većom rezolucijom piksela.
prorez
Uži prorez može poboljšati rezoluciju, ali je svjetlosni tok manji;S druge strane, širi prorezi mogu povećati osjetljivost, ali nauštrb rezolucije.U različitim zahtjevima primjene odabire se odgovarajuća širina proreza kako bi se optimizirao ukupni rezultat ispitivanja.
sonda
Detektor na neki način određuje rezoluciju i osjetljivost optičkog spektrometra, područje osjetljivo na svjetlost na detektoru je u principu ograničeno, podijeljeno je na mnogo malih piksela za visoku rezoluciju ili podijeljeno na manje, ali veće piksela za visoku osjetljivost.Općenito, osjetljivost CCD detektora je bolja, tako da možete dobiti bolju rezoluciju bez osjetljivosti u određenoj mjeri.Zbog visoke osetljivosti i toplotnog šuma InGaAs detektora u bliskom infracrvenom spektru, odnos signal-šum sistema može se efikasno poboljšati pomoću hlađenja.
Optički filter
Zbog efekta višestepene difrakcije samog spektra, interferencija višestepene difrakcije može se smanjiti korištenjem filtera.Za razliku od konvencionalnih spektrometara, optički spektrometri su obloženi na detektoru, a ovaj dio funkcije mora biti instaliran u tvornici.Istovremeno, premaz ima i funkciju anti-refleksije i poboljšava odnos signal-šum sistema.
Performanse spektrometra su uglavnom određene spektralnim opsegom, optičkom rezolucijom i osjetljivošću.Promjena jednog od ovih parametara obično će utjecati na performanse ostalih parametara.
Glavni izazov spektrometra nije maksimizirati sve parametre u vrijeme proizvodnje, već učiniti da tehnički indikatori spektrometra ispune zahtjeve performansi za različite primjene u ovom odabiru trodimenzionalnog prostora.Ova strategija omogućava spektrometru da zadovolji kupce za maksimalan povrat uz minimalno ulaganje.Veličina kocke zavisi od tehničkih pokazatelja koje spektrometar treba da postigne, a njena veličina je povezana sa složenošću spektrometra i cijenom proizvoda spektrometra.Spektrometarski proizvodi trebaju u potpunosti zadovoljiti tehničke parametre koje traže kupci.
Spektralni opseg
Spektrometris manjim spektralnim rasponom obično daju detaljne spektralne informacije, dok veliki spektralni rasponi imaju širi vizualni raspon.Stoga je spektralni opseg spektrometra jedan od važnih parametara koji se moraju jasno specificirati.
Faktori koji utiču na spektralni opseg su uglavnom rešetka i detektor, a odgovarajuća rešetka i detektor se biraju prema različitim zahtevima.
osjetljivost
Govoreći o osjetljivosti, važno je razlikovati osjetljivost u fotometriji (najmanja jačina signala kojuspektrometarmože otkriti) i osjetljivost u stehiometriji (najmanja razlika u apsorpciji koju spektrometar može izmjeriti).
a.Fotometrijska osjetljivost
Za aplikacije koje zahtijevaju spektrometrije visoke osjetljivosti, kao što su fluorescentni i Raman, preporučujemo SEK termo hlađene spektrometre optičkih vlakana s termo hlađenim dvodimenzionalnim nizom CCD detektora od 1024 piksela, kao i kondenzirajuće leće detektora, zlatna ogledala i široke proreze ( 100 μm ili šire).Ovaj model može koristiti duga vremena integracije (od 7 milisekundi do 15 minuta) da poboljša jačinu signala, može smanjiti šum i poboljšati dinamički raspon.
b.Stehiometrijska osjetljivost
Da bi se otkrile dvije vrijednosti brzine apsorpcije sa vrlo bliskom amplitudom, potrebna je ne samo osjetljivost detektora, već je potreban i omjer signal-šum.Detektor sa najvećim odnosom signal-šum je termoelektrični hlađeni dvodimenzionalni CCD detektor od 1024 piksela u spektrometru SEK sa odnosom signal-šum od 1000:1.Prosjek višestrukih spektralnih slika također može poboljšati omjer signal-šum, a povećanje prosječnog broja će uzrokovati povećanje omjera signal-šum pri brzini kvadratnog korijena, na primjer, prosjek od 100 puta može povećati omjer signal-šum 10 puta, dostižući 10.000:1.
Rezolucija
Optička rezolucija je važan parametar za mjerenje sposobnosti optičkog cijepanja.Ako vam je potrebna vrlo visoka optička rezolucija, preporučujemo da odaberete rešetku sa 1200 linija/mm ili više, zajedno sa uskim prorezom i CCD detektorom od 2048 ili 3648 piksela.
Vrijeme objave: Jul-27-2023