Spectrometrele de fibre optice folosesc de obicei fibre optice ca un cuplaj de semnal, care va fi fotometric cuplat la spectrometru pentru analiza spectrală. Datorită comodității fibrelor optice, utilizatorii pot fi foarte flexibili pentru a construi un sistem de achiziție a spectrului.
Avantajul spectrometrelor cu fibră optică este modularitatea și flexibilitatea sistemului de măsurare. MicroSpectrometru de fibre opticeDin MUT în Germania este atât de rapid încât poate fi utilizat pentru analiza online. Și din cauza utilizării detectoarelor universale cu costuri reduse, costul spectrometrului este redus și, astfel, costul întregului sistem de măsurare este redus
Configurația de bază a spectrometrului cu fibră optică constă dintr -o grătar, o fanta și un detector. Parametrii acestor componente trebuie să fie specificați la achiziționarea unui spectrometru. Performanța spectrometrului depinde de combinația și calibrarea precisă a acestor componente, după calibrarea spectrometrului de fibre optice, în principiu, aceste accesorii nu pot avea modificări.
Introducerea funcției
grătar
Alegerea grătarului depinde de intervalul spectral și de cerințele de rezoluție. Pentru spectrometrele cu fibră optică, intervalul spectral este de obicei între 200 nm și 2500 nm. Datorită cerinței de rezoluție relativ ridicată, este dificil să se obțină un interval spectral larg; În același timp, cu cât este mai mare cerința de rezoluție, cu atât fluxul mai puțin luminos. Pentru cerințele de rezoluție mai scăzută și o gamă spectrală mai largă, grile de 300 de linii /mm este alegerea obișnuită. Dacă este necesară o rezoluție spectrală relativ ridicată, aceasta poate fi obținută alegând o grătar cu 3600 de linii /mm sau alegerea unui detector cu mai multă rezoluție de pixeli.
fantă
Fanta mai restrânsă poate îmbunătăți rezoluția, dar fluxul de lumină este mai mic; Pe de altă parte, fantele mai largi pot crește sensibilitatea, dar în detrimentul rezoluției. În diferite cerințe de aplicare, lățimea adecvată a fantei este selectată pentru a optimiza rezultatul general al testului.
sondă
În unele moduri, detectorul determină rezoluția și sensibilitatea spectrometrului cu fibră optică, regiunea sensibilă la lumină de pe detector este, în principiu, limitată, este împărțită în mulți pixeli mici pentru o rezoluție ridicată sau împărțită în mai puțini pixeli, dar mai mari, pentru o sensibilitate ridicată. În general, sensibilitatea detectorului CCD este mai bună, astfel încât puteți obține o rezoluție mai bună fără sensibilitate într -o oarecare măsură. Din cauza sensibilității ridicate și a zgomotului termic al detectorului InGaAS în infraroșu aproape, raportul semnal-zgomot al sistemului poate fi îmbunătățit eficient prin refrigerare.
Filtru optic
Datorită efectului de difracție pe mai multe etape a spectrului în sine, interferența difracției pe mai multe etape poate fi redusă prin utilizarea filtrului. Spre deosebire de spectrometrele convenționale, spectrometrele cu fibră optică sunt acoperite pe detector, iar această parte a funcției trebuie instalată în loc la fabrică. În același timp, acoperirea are și funcția de anti-reflecție și îmbunătățește raportul semnal-zgomot al sistemului.
Performanța spectrometrului este determinată în principal de intervalul spectral, rezoluția optică și sensibilitatea. O modificare a unuia dintre acești parametri va afecta de obicei performanța celorlalți parametri.
Principala provocare a spectrometrului nu este de a maximiza toți parametrii în momentul fabricării, ci de a face ca indicatorii tehnici ai spectrometrului să îndeplinească cerințele de performanță pentru diferite aplicații din această selecție de spațiu tridimensională. Această strategie permite spectrometrului să satisfacă clienții pentru un randament maxim cu investiții minime. Mărimea cubului depinde de indicatorii tehnici pe care trebuie să le atingă spectrometrul, iar dimensiunea acestuia este legată de complexitatea spectrometrului și de prețul produsului spectrometru. Produsele spectrometrului ar trebui să îndeplinească pe deplin parametrii tehnici ceruți de clienți.
Interval spectral
SpectrometreCu o gamă spectrală mai mică, de obicei, oferă informații spectrale detaliate, în timp ce intervalele spectrale mari au o gamă vizuală mai largă. Prin urmare, intervalul spectral al spectrometrului este unul dintre parametrii importanți care trebuie specificați în mod clar.
Factorii care afectează intervalul spectral sunt în principal grătare și detector, iar grătarul și detectorul corespunzător sunt selectate în funcție de cerințe diferite.
sensibilitate
Vorbind de sensibilitate, este important să se facă distincția între sensibilitatea în fotometrie (cea mai mică rezistență a semnalului pe carespectrometrupoate detecta) și sensibilitatea la stoechiometrie (cea mai mică diferență de absorbție pe care un spectrometru o poate măsura).
o. Sensibilitate fotometrică
Pentru aplicațiile care necesită spectrometre de sensibilitate ridicată, cum ar fi fluorescența și Raman, recomandăm spectrometre de fibre optice cu răcire termo-răcită SEK cu 1024 pixel cu două dimensiuni, detectoare cu două dimensiuni, de detectare, lentile de condensare a detectorului, oglinzi de aur și fante largi (100μm sau. Acest model poate utiliza timpi lungi de integrare (de la 7 milisecunde la 15 minute) pentru a îmbunătăți rezistența semnalului și poate reduce zgomotul și poate îmbunătăți intervalul dinamic.
b. Sensibilitate stoechiometrică
Pentru a detecta două valori ale ratei de absorbție cu o amplitudine foarte strânsă, nu numai sensibilitatea detectorului este necesară, dar și raportul semnal-zgomot este necesar. Detectorul cu cel mai mare raport semnal-zgomot este termoelectric frigorific de 1024 pixeli bidimensional detector CCD în spectrometrul SEK cu un raport semnal-zgomot de 1000: 1. Media de imagini spectrale multiple poate îmbunătăți, de asemenea, raportul semnal-zgomot, iar creșterea numărului mediu va determina creșterea raportului semnal-zgomot la viteza rădăcinii pătrate, de exemplu, media de 100 de ori poate crește raportul semnal-zgomot de 10 ori, ajungând la 10.000: 1.
Rezoluţie
Rezoluția optică este un parametru important pentru a măsura capacitatea de divizare optică. Dacă aveți nevoie de o rezoluție optică foarte ridicată, vă recomandăm să alegeți o grătar cu 1200 de linii/mm sau mai mult, împreună cu o fanta îngustă și un detector CCD 2048 sau 3648 pixeli.
Timpul post: 27-2023 iulie