Kiudoptilised spektromeetrid kasutavad tavaliselt optilist kiudu signaali sidujana, mis ühendatakse spektraalanalüüsi jaoks spektromeetriga fotomeetriliselt. Tänu optilise kiu mugavusele võivad kasutajad olla spektrihõivesüsteemi ehitamisel väga paindlikud.
Fiiberoptiliste spektromeetrite eeliseks on mõõtesüsteemi modulaarsus ja paindlikkus. Mikrooptiline kiudspektromeeterMUT-st Saksamaal on nii kiire, et seda saab kasutada veebianalüüsiks. Ja tänu odavate universaaldetektorite kasutamisele väheneb spektromeetri maksumus ja seega väheneb kogu mõõtesüsteemi maksumus
Kiudoptilise spektromeetri põhikonfiguratsioon koosneb võrest, pilust ja detektorist. Spektromeetri ostmisel tuleb täpsustada nende komponentide parameetrid. Spektromeetri jõudlus sõltub nende komponentide täpsest kombinatsioonist ja kalibreerimisest, pärast kiudoptilise spektromeetri kalibreerimist ei saa nendel tarvikutel põhimõtteliselt mingeid muudatusi olla.
Funktsiooni tutvustus
riiv
Võre valik sõltub spektrivahemikust ja eraldusvõime nõuetest. Kiudoptiliste spektromeetrite puhul on spektrivahemik tavaliselt 200–2500 nm. Suhteliselt kõrge eraldusvõime nõude tõttu on raske saada laia spektrivahemikku; Samal ajal, mida kõrgem on eraldusvõime nõue, seda väiksem on valgusvoog. Madalama eraldusvõime ja laiema spektrivahemiku jaoks on tavaline valik 300 joont / mm võre. Kui on vaja suhteliselt kõrget spektraalset eraldusvõimet, saab seda saavutada, valides 3600 joont /mm võre või valides suurema pikslieraldusvõimega detektori.
pilu
Kitsam pilu võib eraldusvõimet parandada, kuid valgusvoog on väiksem; Teisest küljest võivad laiemad pilud suurendada tundlikkust, kuid eraldusvõime arvelt. Erinevate rakendusnõuete korral valitakse testi üldtulemuse optimeerimiseks sobiv pilu laius.
sond
Detektor määrab mõnes mõttes fiiberoptilise spektromeetri eraldusvõime ja tundlikkuse, valgustundlik piirkond detektoril on põhimõtteliselt piiratud, see on jagatud paljudeks väikesteks piksliteks kõrge eraldusvõime saavutamiseks või jagatud vähemateks, kuid suuremateks piksliteks kõrge tundlikkuse saavutamiseks. Üldiselt on CCD-detektori tundlikkus parem, nii et saate ilma tundlikkuseta parema eraldusvõime. InGaAs detektori kõrge tundlikkuse ja termilise müra tõttu lähi-infrapunakiirguses saab süsteemi signaali-müra suhet tõhusalt parandada jahutuse abil.
Optiline filter
Spektri enda mitmeastmelise difraktsiooniefekti tõttu saab mitmeastmelise difraktsiooni häireid filtri abil vähendada. Erinevalt tavalistest spektromeetritest on fiiberoptilised spektromeetrid detektoril kaetud ja see osa funktsioonist tuleb tehases oma kohale paigaldada. Samal ajal on kattel ka peegeldusvastane funktsioon ja see parandab süsteemi signaali-müra suhet.
Spektromeetri jõudluse määravad peamiselt spektrivahemik, optiline eraldusvõime ja tundlikkus. Ühe parameetri muutmine mõjutab tavaliselt teiste parameetrite toimimist.
Spektromeetri peamiseks väljakutseks ei ole mitte maksimeerida kõiki parameetreid valmistamise hetkel, vaid spektromeetri tehnilised näitajad vastaksid selles kolmemõõtmelises ruumivalikus erinevate rakenduste jõudlusnõuetele. See strateegia võimaldab spektromeetril rahuldada kliente maksimaalse tulu ja minimaalse investeeringuga. Kuubi suurus sõltub tehnilistest näitajatest, mida spektromeeter peab saavutama ning selle suurus on seotud spektromeetri keerukuse ja spektromeetri toote hinnaga. Spektromeetritooted peaksid täielikult vastama klientide nõutavatele tehnilistele parameetritele.
Spektri ulatus
Spektromeetridväiksema spektrivahemikuga annavad tavaliselt üksikasjalikku spektriteavet, samas kui suurte spektrivahemike nägemisulatus on laiem. Seetõttu on spektromeetri spektrivahemik üks olulisi parameetreid, mis tuleb selgelt määratleda.
Spektrivahemikku mõjutavad tegurid on peamiselt võre ja detektor ning vastav võre ja detektor valitakse vastavalt erinevatele nõuetele.
tundlikkus
Tundlikkusest rääkides on oluline eristada fotomeetria tundlikkust (väikseim signaali tugevus, midaspektromeetersuudab tuvastada) ja tundlikkus stöhhiomeetrias (väikseim erinevus neeldumises, mida spektromeeter suudab mõõta).
a. Fotomeetriline tundlikkus
Rakenduste jaoks, mis nõuavad kõrge tundlikkusega spektromeetreid, nagu fluorestsents ja Raman, soovitame SEK-i termojahutusega optiliste kiudude spektromeetriid koos termojahutusega 1024 pikslise kahemõõtmelise maatriksiga CCD-detektoritega, samuti detektori kondensatsiooniläätsede, kuldsete peeglite ja laiade piludega ( 100 μm või laiem). See mudel võib signaali tugevuse parandamiseks kasutada pikki integreerimisaegu (7 millisekundist 15 minutini), vähendada müra ja parandada dünaamilist ulatust.
b. Stöhhiomeetriline tundlikkus
Kahe väga lähedase amplituudiga neeldumiskiiruse väärtuse tuvastamiseks pole vaja mitte ainult detektori tundlikkust, vaid ka signaali-müra suhet. Suurima signaali-müra suhtega detektor on SEK-spektromeetris olev termoelektriline jahutatud 1024-piksline kahemõõtmeline CCD-detektor signaali-müra suhtega 1000:1. Mitme spektraalse kujutise keskmine võib parandada ka signaali-müra suhet ning keskmise arvu suurenemine põhjustab signaali-müra suhte tõusu ruutjuure kiirusel, näiteks keskmine 100 korda võib suurendage signaali-müra suhet 10 korda, saavutades 10 000:1.
Resolutsioon
Optiline eraldusvõime on oluline parameeter optilise poolitusvõime mõõtmiseks. Kui vajate väga kõrget optilist eraldusvõimet, soovitame valida 1200 joone/mm või suurema võre koos kitsa pilu ja 2048 või 3648 pikslise CCD-detektoriga.
Postitusaeg: 27. juuli 2023