Spektrometre optických vlákien zvyčajne používajú optické vlákno ako signálny spojler, ktorý bude fotometrický spojený so spektrometrom pre spektrálnu analýzu. Vzhľadom na pohodlie optického vlákna môžu byť používatelia veľmi flexibilní na zostavenie systému získavania spektra.
Výhodou optických spektrometrov vlákien je modularita a flexibilita systému merania. Mikrospektrometer optického vláknaOd Mut v Nemecku je tak rýchly, že sa dá použiť na online analýzu. A kvôli použitiu lacných univerzálnych detektorov sa náklady na spektrometer znížia, a preto sa znížia náklady na celý merací systém
Základná konfigurácia optického spektrometra vlákien pozostáva z mriežky, štrbiny a detektora. Parametre týchto komponentov musia byť špecifikované pri nákupe spektrometra. Výkon spektrometra závisí od presnej kombinácie a kalibrácie týchto komponentov po kalibrácii spektrometra optických vlákien v zásade tieto príslušenstvo nemôžu mať žiadne zmeny.
Úvod
mriežka
Výber mriežky závisí od spektrálneho rozsahu a požiadaviek na rozlíšenie. V prípade optických spektrometrov vlákien je spektrálny rozsah zvyčajne medzi 200nm a 2500 Nm. Z dôvodu požiadavky relatívne vysokého rozlíšenia je ťažké získať široký spektrálny rozsah; Súčasne, čím vyššia je požiadavka na rozlíšenie, tým menej svetelný tok. V prípade požiadaviek nižšieho rozlíšenia a širšieho spektrálneho rozsahu je obvyklá voľba mriežka 300 /mm. Ak sa vyžaduje relatívne vysoké spektrálne rozlíšenie, dá sa dosiahnuť výberom mriežky s 3600 riadkami /mm alebo výberom detektora s väčším rozlíšením pixelov.
štrbina
Užšia štrbina môže zlepšiť rozlíšenie, ale tok svetla je menší; Na druhej strane širšie štrbiny môžu zvýšiť citlivosť, ale na úkor rozlíšenia. V rôznych požiadavkách na aplikáciu je vybraná príslušná šírka štrbiny na optimalizáciu celkového výsledku testu.
sondovať
Detektor v niektorých ohľadoch určuje rozlíšenie a citlivosť optického spektrometra vlákien, oblasť citlivá na svetlo na detektore je v zásade obmedzená, je rozdelená na mnoho malých pixelov pre vysoké rozlíšenie alebo rozdelená na menej, ale väčšie pixely pre vysokú citlivosť. Spravidla je citlivosť detektora CCD lepšia, takže môžete do istej miery získať lepšie rozlíšenie bez citlivosti. Z dôvodu vysokej citlivosti a tepelného hluku detektora InGAAS v blízkej infračervenej hodnote sa môže pomer signálu k šumu účinne zlepšiť pomocou chladenia.
Optický filter
Z dôvodu viacstupňového difrakčného účinku samotného spektra sa pomocou filtra môže interferencia viacstupňovej difrakcie znížiť. Na rozdiel od konvenčných spektrometrov sú optické spektrometre vlákien potiahnuté na detektore a táto časť funkcie je potrebné nainštalovať na mieste v továrni. Zároveň má povlak tiež funkciu antireflexie a zlepšuje pomer signálu k šumu systému.
Výkon spektrometra je určený hlavne spektrálnym rozsahom, optickým rozlíšením a citlivosťou. Zmena jedného z týchto parametrov zvyčajne ovplyvní výkon ostatných parametrov.
Hlavnou výzvou spektrometra nie je maximalizovať všetky parametre v čase výroby, ale aby sa technické ukazovatele spektrometra spĺňali výkonnostné požiadavky pre rôzne aplikácie v tomto trojrozmernom výbere priestoru. Táto stratégia umožňuje spektrometru uspokojiť zákazníkov pre maximálnu návratnosť s minimálnymi investíciami. Veľkosť kocky závisí od technických ukazovateľov, ktoré musí spektrometer dosiahnuť, a jeho veľkosť súvisí so zložitosťou spektrometrov a cenou produktu spektrometra. Produkty spektrometra by mali plne spĺňať technické parametre požadované zákazníkmi.
Spektrálny rozsah
SpektrometreS menším spektrálnym rozsahom zvyčajne poskytuje podrobné spektrálne informácie, zatiaľ čo veľké spektrálne rozsahy majú širší vizuálny rozsah. Preto je spektrálny rozsah spektrometra jedným z dôležitých parametrov, ktoré musia byť jasne špecifikované.
Faktory, ktoré ovplyvňujú spektrálny rozsah, sú hlavne mriežka a detektor a zodpovedajúca mriežka a detektor sú vybrané podľa rôznych požiadaviek.
citlivosť
Keď už hovoríme o citlivosti, je dôležité rozlišovať medzi citlivosťou vo fotometrii (najmenšia sila signálu, že aspektrometermôže detekovať) a citlivosť v stechiometrii (najmenší rozdiel v absorpcii, ktorú môže spektrometer zmerať).
a. Fotometrická citlivosť
V prípade aplikácií, ktoré vyžadujú spektrometre s vysokou citlivosťou, ako napríklad fluorescencia a Raman, odporúčame SEK termo-chladené optické spektrometre s optickými vláknami s detektormi kondenzácie 1024 pixelov SEK, ako aj detektormi kondenzácie detektorov, zlatými zrkadlami a širokými štrbinami (100 μm alebo širokým). Tento model môže použiť dlhé časy integrácie (od 7 milisekúnd do 15 minút) na zlepšenie sily signálu a môže znížiť hluk a zlepšiť dynamický rozsah.
b. Stechiometrická citlivosť
Aby sa detegovali dve hodnoty rýchlosti absorpcie s veľmi úzkou amplitúdou, je potrebná nielen citlivosť detektora, ale je potrebný aj pomer signálu k šumu. Detektor s najvyšším pomerom signálu k šumu je termoelektrický chladený 1024-pixelový dvojrozmerný detektor CCD detektora v SEK spektrometri s pomerom signálu k švve 1000: 1. Priemer viacerých spektrálnych snímok môže tiež zlepšiť pomer signálu k šumu a zvýšenie priemerného počtu spôsobí zvýšenie pomeru signálu k šumu pri rýchlosti druhej odmocniny, napríklad priemer 100-krát môže zvýšiť pomer signálu k šumu 10-krát, pričom dosiahne 10 000: 1.
Rozlíšenie
Optické rozlíšenie je dôležitým parametrom na meranie optickej schopnosti štiepenia. Ak potrebujete veľmi vysoké optické rozlíšenie, odporúčame vám, aby ste si vybrali mriežku s 1200 riadkami/mm alebo viac, spolu s úzkou štrbinou a detektorom CCD 2048 alebo 3648 Pixel.
Čas príspevku: 2. júl-27-2023