Spektrometri optičnih vlaken običajno uporabljajo optična vlakna kot signalno spojko, ki bo fotometrično povezana s spektrometrom za spektralno analizo. Zaradi udobja optičnih vlaken so lahko uporabniki zelo prilagodljivi za izdelavo sistema za pridobivanje spektra.
Prednost optičnih spektrometrov vlaken je modularnost in prilagodljivost merilnega sistema. MikroSpektrometer optičnih vlakenIz MUT v Nemčiji je tako hiter, da ga je mogoče uporabiti za spletno analizo. In zaradi uporabe nizkocenovnih univerzalnih detektorjev se stroški spektrometra znižajo, zato se stroški celotnega merilnega sistema zmanjšajo
Osnovna konfiguracija optičnega spektrometra vlaken je sestavljena iz rešetke, reže in detektorja. Parametri teh komponent morajo biti določeni pri nakupu spektrometra. Učinkovitost spektrometra je odvisna od natančne kombinacije in umerjanja teh komponent, po kalibraciji spektrometra optičnih vlaken načeloma ta dodatna oprema ne morejo imeti nobenih sprememb.
Uvod v funkcijo
rešetka
Izbira rešetke je odvisna od spektralnega območja in zahtev glede ločljivosti. Pri optičnih spektrometrih vlaken je spektralni razpon običajno med 200Nm in 2500Nm. Zaradi zahteve po relativno visoki ločljivosti je težko pridobiti širok spektralni razpon; Hkrati je višja zahteva za ločljivost, manj sijoč tok. Za zahteve nižje ločljivosti in širšega spektralnega območja je običajna izbira 300 linij /mm rešetka. Če je potrebna razmeroma visoka spektralna ločljivost, jo je mogoče doseči z izbiro rešetke s 3600 linijami /mm ali izbrati detektor z več ločljivosti pikslov.
Slit
Ožja reža lahko izboljša ločljivost, vendar je svetlobni tok manjši; Po drugi strani lahko širše reže povečajo občutljivost, vendar na račun ločljivosti. V različnih zahtevah uporabe je izbrana ustrezna širina reže za optimizacijo celotnega rezultata preskusa.
sonda
Detektor na nek način določa ločljivost in občutljivost optičnega spektrometra vlaken, svetlobno območje na detektorju je načeloma omejeno, razdeljen je na številne majhne slikovne pike za visoko ločljivost ali razdeljen na manj, vendar večje pike za visoko občutljivost. Na splošno je občutljivost detektorja CCD boljša, zato lahko do neke mere pridobite boljšo ločljivost brez občutljivosti. Zaradi visoke občutljivosti in toplotnega hrupa detektorja IngaAS v skoraj infrardečem, je mogoče s hlajenjem učinkovito izboljšati razmerje med signalom in šumom.
Optični filter
Zaradi večstopenjskega difrakcijskega učinka samega spektra se lahko z uporabo filtra motnje večstopenjske difrakcije zmanjša. Za razliko od običajnih spektrometrov so na detektorju prevlečeni optični spektrometri vlaken, ta del funkcije pa je treba namestiti v tovarni. Hkrati ima prevleka tudi funkcijo proti refleksiji in izboljša razmerje med signalom in šumom sistema.
Učinkovitost spektrometra je določena predvsem s spektralnim območjem, optično ločljivostjo in občutljivostjo. Sprememba enega od teh parametrov bo običajno vplivala na delovanje drugih parametrov.
Glavni izziv spektrometra ni maksimiranje vseh parametrov v času izdelave, ampak da se tehnični kazalniki spektrometra izpolnjujejo z zahtevami glede zmogljivosti za različne aplikacije pri tej tridimenzionalni izbiri prostora. Ta strategija omogoča spektrometru, da kupce zadovolji za največji donos z minimalno naložbo. Velikost kocke je odvisna od tehničnih kazalcev, ki jih mora doseči spektrometer, in njegova velikost je povezana s kompleksnostjo spektrometra in ceno izdelka spektrometra. Izdelki spektrometra bi morali v celoti izpolnjevati tehnične parametre, ki jih zahtevajo kupci.
Spektralni razpon
SpektrometriZ manjšim spektralnim razponom običajno daje podrobne spektralne informacije, medtem ko imajo veliki spektralni razponi širši vizualni razpon. Zato je spektralni razpon spektrometra eden od pomembnih parametrov, ki jih je treba jasno določiti.
Dejavniki, ki vplivajo na spektralno območje, so v glavnem rešetka in detektor, ustrezna rešetka in detektor pa sta izbrana glede na različne zahteve.
občutljivost
Če že govorimo o občutljivosti, je pomembno razlikovati med občutljivostjo v fotometriji (najmanjša moč signala, ki je aSpektrometerlahko zazna) in občutljivost v stehiometriji (najmanjša razlika v absorpciji, ki jo lahko meri spektrometer).
a. Fotometrična občutljivost
Za aplikacije, ki zahtevajo visoko občutljivo spektrometre, kot sta fluorescenca in Raman, priporočamo SEK termo hlajene optične vlaknine spektrometri s termo hlajenimi dvodimenzionalnimi detektorji CCD z dvodimenzionalnimi matriki, pa tudi detektorskih kondenzacijskih leč, zrcah in širokih tal (100 μm ali Wid). Ta model lahko za izboljšanje trdnosti signala uporabi dolge čase integracije (od 7 milisekund do 15 minut) in lahko zmanjša hrup in izboljša dinamični razpon.
b. Stoihiometrična občutljivost
Za odkrivanje dveh vrednosti hitrosti absorpcije z zelo tesno amplitudo ni potrebna samo občutljivost detektorja, ampak je potrebno tudi razmerje med signalom in šumom. Detektor z najvišjim razmerjem med signalom in šumom je termoelektrični hladilni 1024-pik dvodimenzionalni detektor CCD v SEK spektrometru z razmerjem med signalom in šumom 1000: 1. Povprečje več spektralnih slik lahko tudi izboljša razmerje med signalom in šumom, povečanje povprečnega števila pa bo povzročilo razmerje med signalom in šumom, da se poveča pri kvadratni koreninski hitrosti, na primer, povprečje 100-krat lahko poveča razmerje med signalom in šumom 10-krat in doseže 10.000: 1.
Ločljivost
Optična ločljivost je pomemben parameter za merjenje sposobnosti optičnega cepitve. Če potrebujete zelo visoko optično ločljivost, priporočamo, da izberete rešetko z 1200 vrsticami/mm ali več, skupaj z ozko režo in detektorjem CCD 2048 ali 3648 pik.
Čas objave: julij-27-2023