Спектрометры з аптычнага валакна звычайна выкарыстоўваюць аптычнае валакно ў якасці развязкі сігналу, якое будзе фотаметрычна злучана са спектрометрам для спектральнага аналізу. З-за зручнасці аптычнага валакна карыстальнікі могуць быць вельмі гнуткімі для стварэння сістэмы збору спектру.
Перавагай валаконна-аптычных спектрометраў з'яўляецца модульнасць і гібкасць вымяральнай сістэмы. Мікравалаконна-аптычны спектрометрад MUT у Германіі настолькі хуткі, што яго можна выкарыстоўваць для анлайн-аналізу. А з-за выкарыстання недарагіх універсальных дэтэктараў зніжаецца кошт спектрометра, а значыць, і ўсёй вымяральнай сістэмы
Базавая канфігурацыя валаконна-аптычнага спектрометра складаецца з рашоткі, шчыліны і дэтэктара. Параметры гэтых кампанентаў неабходна ўдакладняць пры куплі спектрометра. Прадукцыйнасць спектрометра залежыць ад дакладнай камбінацыі і каліброўкі гэтых кампанентаў, пасля каліброўкі спектрометра з аптычнага валакна, у прынцыпе, гэтыя аксэсуары не могуць мець ніякіх змен.
Увядзенне функцыі
краты
Выбар рашоткі залежыць ад спектральнага дыяпазону і патрабаванняў да дазволу. Для валаконна-аптычных спектрометраў спектральны дыяпазон звычайна складае ад 200 нм да 2500 нм. З-за патрабавання адносна высокага дазволу цяжка атрымаць шырокі спектральны дыяпазон; У той жа час, чым вышэй патрабаванне да дазволу, тым менш светлавы паток. Для патрабаванняў меншага раздзялення і больш шырокага спектральнага дыяпазону звычайным выбарам з'яўляецца рашотка 300 ліній/мм. Калі патрабуецца адносна высокае спектральнае раздзяленне, яго можна дасягнуць, выбраўшы рашотку з 3600 лініямі/мм або выбраўшы дэтэктар з большым раздзяленнем пікселяў.
шчыліна
Больш вузкая шчыліна можа палепшыць дазвол, але светлавы паток меншы; З іншага боку, больш шырокія шчыліны могуць павялічыць адчувальнасць, але за кошт дазволу. У розных патрабаваннях прымянення адпаведная шырыня шчыліны выбіраецца для аптымізацыі агульнага выніку тэсту.
зонд
Дэтэктар пэўным чынам вызначае раздзяляльнасць і адчувальнасць валаконна-аптычнага спектрометра, святлоадчувальная вобласць на дэтэктары ў прынцыпе абмежаваная, яна падзелена на мноства маленькіх пікселяў для высокага разрознення або падзелена на меншую колькасць, але большых пікселяў для высокай адчувальнасці. Як правіла, адчувальнасць ПЗС-дэтэктара лепшая, так што вы можаце атрымаць лепшае раздзяленне без адчувальнасці ў некаторай ступені. З-за высокай адчувальнасці і цеплавога шуму дэтэктара InGaAs у блізкім інфрачырвоным дыяпазоне стаўленне сігнал/шум у сістэме можа быць эфектыўна палепшана з дапамогай астуджэння.
Аптычны фільтр
З-за эфекту шматступеннай дыфракцыі самога спектру інтэрферэнцыю шматступеннай дыфракцыі можна паменшыць з дапамогай фільтра. У адрозненне ад звычайных спектрометраў, валаконна-аптычныя спектрометры нанесены на дэтэктар, і гэтую частку функцыі неабходна ўсталяваць на заводзе. У той жа час пакрыццё таксама мае функцыю антыбліку і паляпшае суадносіны сігнал/шум сістэмы.
Прадукцыйнасць спектрометра ў асноўным вызначаецца спектральным дыяпазонам, аптычным раздзяленнем і адчувальнасцю. Змяненне аднаго з гэтых параметраў звычайна ўплывае на працу іншых параметраў.
Асноўная задача спектрометра заключаецца не ў тым, каб максымізаваць усе параметры на момант вытворчасці, а ў тым, каб тэхнічныя паказчыкі спектрометра адпавядалі патрабаванням да прадукцыйнасці для розных прыкладанняў у гэтай трохмернай прасторы. Гэтая стратэгія дазваляе спектрометру задавальняць кліентаў, атрымліваючы максімальную аддачу з мінімальнымі ўкладаннямі. Памер куба залежыць ад тэхнічных паказчыкаў, якіх павінен дасягнуць спектрометр, а яго памер залежыць ад складанасці спектрометра і цаны спектрометра. Прадукцыя спектрометра павінна цалкам адпавядаць тэхнічным параметрам, патрабаваным кліентам.
Спектральны дыяпазон
Спектрометрыз меншым спектральным дыяпазонам звычайна даюць падрабязную спектральную інфармацыю, у той час як вялікія спектральныя дыяпазоны маюць больш шырокі візуальны дыяпазон. Такім чынам, спектральны дыяпазон спектрометра з'яўляецца адным з важных параметраў, які павінен быць дакладна вызначаны.
Фактарамі, якія ўплываюць на спектральны дыяпазон, з'яўляюцца ў асноўным рашотка і дэтэктар, а адпаведная рашотка і дэтэктар выбіраюцца ў адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі.
адчувальнасць
Калі казаць пра адчувальнасць, то важна адрозніваць адчувальнасць у фотаметрыі (найменшая сіла сігналу, якуюспектрометрможа выявіць) і адчувальнасць у стэхіаметрыі (найменшая розніца ў паглынанні, якую можа вымераць спектрометр).
а. Фотаметрычная адчувальнасць
Для прыкладанняў, дзе патрабуюцца высокаадчувальныя спектрометры, такія як флуарэсцэнтныя і раманаўскія, мы рэкамендуем спектрометры з аптычным валакном SEK з тэрмаастуджэннем і двухмернымі ПЗС-дэтэктарамі з тэрмаастуджэннем на 1024 пікселя, а таксама кандэнсацыйныя лінзы дэтэктара, залатыя люстэркі і шырокія шчыліны ( 100 мкм або шырэй). Гэтая мадэль можа выкарыстоўваць працяглы час інтэграцыі (ад 7 мілісекунд да 15 хвілін), каб палепшыць сілу сігналу, а таксама можа паменшыць шум і палепшыць дынамічны дыяпазон.
б. Стэхіаметрычная адчувальнасць
Каб выявіць два значэнні хуткасці паглынання з вельмі блізкай амплітудай, патрабуецца не толькі адчувальнасць дэтэктара, але і стаўленне сігнал/шум. Дэтэктар з самым высокім стаўленнем сігнал/шум - гэта тэрмаэлектрычны астуджаны 1024-піксельны двухмерны ПЗС-дэтэктар у спектрометры SEK з суадносінамі сігнал/шум 1000:1. Сярэдняе значэнне некалькіх спектральных відарысаў таксама можа палепшыць стаўленне сігнал/шум, а павелічэнне сярэдняга ліку прывядзе да павелічэння суадносін сігнал/шум з хуткасцю квадратнага кораня, напрыклад, сярэдняе значэнне ў 100 разоў можа павялічыць стаўленне сігнал/шум у 10 разоў, дасягнуўшы 10 000:1.
дазвол
Аптычны дазвол з'яўляецца важным параметрам для вымярэння здольнасці аптычнага расшчаплення. Калі вам патрэбна вельмі высокая аптычная раздзяляльнасць, мы рэкамендуем вам выбраць рашотку з 1200 лініямі/мм або больш разам з вузкай шчылінай і ПЗС-дэтэктарам на 2048 або 3648 пікселяў.
Час публікацыі: 27 ліпеня 2023 г