Strojni spektrometer za zaznavanje optičnega signala

Optično zaznavanje signalastrojni spektrometer
A spektrometerje optični instrument, ki ločuje polikromatsko svetlobo v spekter. Obstaja veliko vrst spektrometrov, poleg spektrometrov, ki se uporabljajo v vidnem svetlobnem pasu, obstajajo še infrardeči spektrometri in ultravijolični spektrometri. Glede na različne disperzijske elemente jih lahko razdelimo na prizmatični spektrometer, mrežasti spektrometer in interferenčni spektrometer. Glede na metodo detekcije obstajajo spektroskopi za neposredno opazovanje z očesom, spektroskopi za snemanje s fotoobčutljivimi filmi in spektrofotometri za zaznavanje spektrov s fotoelektričnimi ali termoelektričnimi elementi. Monokromator je spektralni instrument, ki skozi režo oddaja le eno kromatografsko črto in se pogosto uporablja v povezavi z drugimi analitičnimi instrumenti.
Tipičen spektrometer je sestavljen iz optične platforme in detekcijskega sistema. Vključuje naslednje glavne dele:
1. Vpadna reža: objektna točka slikovnega sistema spektrometra, ki nastane pod obsevanjem vpadne svetlobe.
2. Kolimacijski element: svetloba, ki jo oddaja reža, postane vzporedna svetloba. Kolimacijski element je lahko neodvisna leča, zrcalo ali pa je neposredno integriran na disperzijski element, kot je na primer konkavna rešetka v spektrometru s konkavno rešetko.
(3) Disperzijski element: običajno uporablja rešetko, tako da se svetlobni signal v prostoru razdeli v več žarkov glede na disperzijo valovne dolžine.
4. Fokusni element: Disperzivni žarek se fokusira tako, da na goriščni ravnini tvori vrsto vpadnih slik reže, kjer vsaka slikovna točka ustreza določeni valovni dolžini.
5. Detektorska matrika: nameščena na goriščni ravnini za merjenje intenzivnosti svetlobe vsake slikovne točke valovne dolžine. Detektorska matrika je lahko matrika CCD ali druga vrsta matrike svetlobnih detektorjev.
Najpogostejši spektrometri v večjih laboratorijih so CT strukture, ta razred spektrometrov pa se imenuje tudi monokromatorji, ki so v glavnem razdeljeni v dve kategoriji:
1, simetrična struktura CT skeniranja zunaj osi. Pri tej strukturi je notranja optična pot popolnoma simetrična, kolo rešetkastega stolpa pa ima samo eno osrednjo os. Zaradi popolne simetrije pride do sekundarne difrakcije, kar povzroči še posebej močno razpršeno svetlobo, in ker gre za skeniranje zunaj osi, se natančnost zmanjša.
2, asimetrična aksialna skenirna CT struktura, kar pomeni, da notranja optična pot ni popolnoma simetrična, kolo rešetkastega stolpa pa ima dve osrednji osi, kar zagotavlja skeniranje vrtenja rešetke v osi, učinkovito zavira razpršeno svetlobo in izboljšuje natančnost. Zasnova asimetrične osne skenirne CT strukture se osredotoča na tri ključne točke: optimizacijo kakovosti slike, odpravo sekundarne difrakcijske svetlobe in maksimiranje svetlobnega toka.
Njegove glavne komponente so: A. incidentvir svetlobeB. Vhodna reža C. kolimatorsko zrcalo D. rešetka E. fokusirno zrcalo F. Izhod (reža)G.fotodetektor
Spektroskop (spektroskop) je znanstvena naprava, ki razgrajuje kompleksno svetlobo na spektralne črte, sestavljene iz prizem ali uklonskih rešetk itd., pri čemer spektrometer meri svetlobo, ki se odbija od površine predmeta. Sedembarvna sončna svetloba je del spektra, ki ga lahko razdelimo s prostim očesom (vidna svetloba), če pa spektrometer razdeli sončno svetlobo glede na razporeditev valovnih dolžin, vidna svetloba predstavlja le majhen del spektra, preostali del spektra pa ne moremo razločiti s prostim očesom, kot so infrardeči, mikrovalovni, ultravijolični, rentgenski žarki itd. Z zajemanjem svetlobnih informacij s spektrometrom, razvojem fotografskih plošč ali računalniškim avtomatskim prikazom numeričnih instrumentov se prikažejo in analizirajo elementi, ki jih vsebuje izdelek. Ta tehnologija se pogosto uporablja pri odkrivanju onesnaženosti zraka, onesnaženosti vode, higieni živil, kovinski industriji itd.