Optiske fiberspektrometre bruker vanligvis optisk fiber som en signalkobler, som vil være fotometrisk koblet til spektrometeret for spektralanalyse. På grunn av bekvemmeligheten til optisk fiber, kan brukere være svært fleksible for å bygge et spektruminnsamlingssystem.
Fordelen med fiberoptiske spektrometre er modulariteten og fleksibiliteten til målesystemet. Mikroenoptisk fiberspektrometerfra MUT i Tyskland er så rask at den kan brukes til online analyse. Og på grunn av bruken av rimelige universelle detektorer, reduseres kostnadene for spektrometeret, og dermed reduseres kostnadene for hele målesystemet
Den grunnleggende konfigurasjonen av det fiberoptiske spektrometeret består av et gitter, en spalte og en detektor. Parametrene til disse komponentene må spesifiseres ved kjøp av et spektrometer. Ytelsen til spektrometeret avhenger av den nøyaktige kombinasjonen og kalibreringen av disse komponentene, etter kalibrering av det optiske fiberspektrometeret kan i prinsippet ikke dette tilbehøret ha noen endringer.
Funksjonsintroduksjon
rist
Valget av gitter avhenger av spektralområdet og oppløsningskravene. For fiberoptiske spektrometre er spektralområdet vanligvis mellom 200nm og 2500nm. På grunn av kravet om relativt høy oppløsning er det vanskelig å oppnå et bredt spektralområde; Samtidig, jo høyere oppløsningskravet er, jo mindre lysstrøm. For kravene til lavere oppløsning og bredere spektralområde er 300 linjer/mm-gitter det vanlige valget. Dersom det kreves en relativt høy spektral oppløsning, kan det oppnås ved å velge et gitter med 3600 linjer /mm, eller velge en detektor med mer pikseloppløsning.
spalte
Den smalere spalten kan forbedre oppløsningen, men lysstrømmen er mindre; På den annen side kan bredere spalter øke følsomheten, men på bekostning av oppløsningen. Ved ulike brukskrav velges passende spaltebredde for å optimalisere det totale testresultatet.
sonde
Detektoren bestemmer på noen måter oppløsningen og følsomheten til det fiberoptiske spektrometeret, det lysfølsomme området på detektoren er i prinsippet begrenset, det er delt opp i mange små piksler for høy oppløsning eller delt inn i færre men større piksler for høy følsomhet. Generelt er følsomheten til CCD-detektoren bedre, slik at du kan få en bedre oppløsning uten følsomhet til en viss grad. På grunn av den høye følsomheten og termiske støyen til InGaAs-detektoren i nær infrarød, kan signal-til-støy-forholdet til systemet effektivt forbedres ved hjelp av kjøling.
Optisk filter
På grunn av flertrinns diffraksjonseffekten til selve spekteret, kan interferensen av flertrinns diffraksjon reduseres ved å bruke filteret. I motsetning til konvensjonelle spektrometre, er fiberoptiske spektrometre belagt på detektoren, og denne delen av funksjonen må installeres på plass på fabrikken. Samtidig har belegget også funksjonen antirefleksjon og forbedrer signal-til-støy-forholdet til systemet.
Spektrometrets ytelse bestemmes hovedsakelig av spektralområdet, optisk oppløsning og følsomhet. En endring av en av disse parameterne vil vanligvis påvirke ytelsen til de andre parameterne.
Hovedutfordringen til spektrometeret er ikke å maksimere alle parameterne på produksjonstidspunktet, men å få de tekniske indikatorene til spektrometeret til å oppfylle ytelseskravene for ulike applikasjoner i dette tredimensjonale romutvalget. Denne strategien gjør det mulig for spektrometeret å tilfredsstille kundene for maksimal avkastning med minimal investering. Størrelsen på kuben avhenger av de tekniske indikatorene som spektrometeret må oppnå, og størrelsen er relatert til kompleksiteten til spektrometeret og prisen på spektrometerproduktet. Spektrometerprodukter bør fullt ut oppfylle de tekniske parametrene som kreves av kundene.
Spektralområde
Spektrometremed et mindre spektralområde gir vanligvis detaljert spektral informasjon, mens store spektralområder har et bredere visuelt område. Derfor er spektrometerets spektralområde en av de viktige parameterne som må spesifiseres tydelig.
Faktorene som påvirker spektralområdet er hovedsakelig gitter og detektor, og tilsvarende gitter og detektor velges i henhold til ulike krav.
følsomhet
Når vi snakker om følsomhet, er det viktig å skille mellom følsomhet i fotometri (den minste signalstyrken som enspektrometerkan oppdage) og følsomhet i støkiometri (den minste forskjellen i absorpsjon som et spektrometer kan måle).
en. Fotometrisk følsomhet
For applikasjoner som krever høysensitivitetsspektrometre, som fluorescens og Raman, anbefaler vi SEK termokjølte optiske fiberspektrometre med termokjølte 1024 pikslers todimensjonale array CCD-detektorer, samt detektorkondenserende linser, gullspeil og brede spalter ( 100μm eller bredere). Denne modellen kan bruke lange integreringstider (fra 7 millisekunder til 15 minutter) for å forbedre signalstyrken, og kan redusere støy og forbedre dynamisk rekkevidde.
b. Støkiometrisk følsomhet
For å detektere to verdier av absorpsjonshastighet med svært nær amplitude, kreves ikke bare følsomheten til detektoren, men også signal-til-støy-forholdet. Detektoren med høyest signal-til-støy-forhold er den termoelektriske kjølte 1024-pikslers todimensjonale array CCD-detektor i SEK-spektrometeret med et signal-til-støy-forhold på 1000:1. Gjennomsnittet av flere spektrale bilder kan også forbedre signal-til-støy-forholdet, og økningen av gjennomsnittstallet vil føre til at signal-til-støy-forholdet øker med kvadratrothastigheten, for eksempel kan gjennomsnittet på 100 ganger øke signal-til-støy-forholdet 10 ganger, og nå 10 000:1.
Oppløsning
Optisk oppløsning er en viktig parameter for å måle den optiske splittingsevnen. Hvis du trenger svært høy optisk oppløsning, anbefaler vi at du velger et gitter med 1200 linjer/mm eller mer, sammen med en smal spalte og en 2048 eller 3648 piksler CCD-detektor.
Innleggstid: 27. juli 2023