Optiese veselspektrometers gebruik gewoonlik optiese vesel as 'n seinkoppelaar, wat fotometries aan die spektrometer gekoppel sal word vir spektrale analise. As gevolg van die gerief van optiese vesel, kan gebruikers baie buigsaam wees om 'n spektrumverkrygingstelsel te bou.
Die voordeel van veseloptiese spektrometers is die modulariteit en buigsaamheid van die meetstelsel. Die mikrooptiese veselspektrometervan MUT in Duitsland is so vinnig dat dit vir aanlyn-analise gebruik kan word. En as gevolg van die gebruik van laekoste universele detektors, word die koste van die spektrometer verminder, en dus word die koste van die hele meetstelsel verminder.
Die basiese konfigurasie van die veseloptiese spektrometer bestaan uit 'n rooster, 'n spleet en 'n detektor. Die parameters van hierdie komponente moet gespesifiseer word wanneer 'n spektrometer aangekoop word. Die werkverrigting van die spektrometer hang af van die presiese kombinasie en kalibrasie van hierdie komponente. Na kalibrasie van die optiese veselspektrometer kan hierdie bykomstighede in beginsel geen veranderinge ondergaan nie.
Funksie-inleiding
rooster
Die keuse van rooster hang af van die spektrale bereik en resolusievereistes. Vir veseloptiese spektrometers is die spektrale bereik gewoonlik tussen 200 nm en 2500 nm. As gevolg van die vereiste van relatief hoë resolusie, is dit moeilik om 'n wye spektrale bereik te verkry; terselfdertyd, hoe hoër die resolusievereiste, hoe minder ligstroom. Vir die vereistes van laer resolusie en wyer spektrale bereik, is 'n 300 lyn/mm-rooster die gewone keuse. Indien 'n relatief hoë spektrale resolusie benodig word, kan dit bereik word deur 'n rooster met 3600 lyne/mm te kies, of 'n detektor met 'n hoër pixelresolusie te kies.
gleuf
Die nouer spleet kan die resolusie verbeter, maar die ligstroom is kleiner; Aan die ander kant kan wyer splete sensitiwiteit verhoog, maar ten koste van resolusie. In verskillende toepassingsvereistes word die toepaslike spleetwydte gekies om die algehele toetsresultaat te optimaliseer.
sonde
Die detektor bepaal op sommige maniere die resolusie en sensitiwiteit van die veseloptiese spektrometer. Die ligsensitiewe gebied op die detektor is in beginsel beperk. Dit word verdeel in baie klein pixels vir hoë resolusie of verdeel in minder maar groter pixels vir hoë sensitiwiteit. Oor die algemeen is die sensitiwiteit van die CCD-detektor beter, sodat jy 'n beter resolusie sonder sensitiwiteit tot 'n mate kan verkry. As gevolg van die hoë sensitiwiteit en termiese geraas van die InGaAs-detektor in nabye infrarooi, kan die sein-tot-geraas-verhouding van die stelsel effektief verbeter word deur middel van verkoeling.
Optiese filter
As gevolg van die meerstadium-diffraksie-effek van die spektrum self, kan die interferensie van meerstadium-diffraksie verminder word deur die filter te gebruik. Anders as konvensionele spektrometers, word veseloptiese spektrometers op die detektor bedek, en hierdie deel van die funksie moet in die fabriek geïnstalleer word. Terselfdertyd het die bedekking ook die funksie van anti-weerkaatsing en verbeter die sein-tot-geraas-verhouding van die stelsel.
Die werkverrigting van die spektrometer word hoofsaaklik bepaal deur die spektrale bereik, optiese resolusie en sensitiwiteit. 'n Verandering aan een van hierdie parameters sal gewoonlik die werkverrigting van die ander parameters beïnvloed.
Die grootste uitdaging van die spektrometer is nie om al die parameters tydens vervaardiging te maksimeer nie, maar om die tegniese aanwysers van die spektrometer te laat voldoen aan die prestasievereistes vir verskillende toepassings in hierdie driedimensionele ruimtekeuse. Hierdie strategie stel die spektrometer in staat om kliënte tevrede te stel vir maksimum opbrengs met minimale belegging. Die grootte van die kubus hang af van die tegniese aanwysers wat die spektrometer moet bereik, en die grootte daarvan hou verband met die kompleksiteit van die spektrometer en die prys van die spektrometerproduk. Spektrometerprodukte moet ten volle voldoen aan die tegniese parameters wat deur kliënte vereis word.
Spektrale reeks
Spektrometersmet 'n kleiner spektrale reeks gee gewoonlik gedetailleerde spektrale inligting, terwyl groot spektrale reekse 'n wyer visuele reeks het. Daarom is die spektrale reeks van die spektrometer een van die belangrike parameters wat duidelik gespesifiseer moet word.
Die faktore wat die spektrale bereik beïnvloed, is hoofsaaklik die rooster en detektor, en die ooreenstemmende rooster en detektor word volgens verskillende vereistes gekies.
sensitiwiteit
Wat sensitiwiteit betref, is dit belangrik om te onderskei tussen sensitiwiteit in fotometrie (die kleinste seinsterkte wat 'nspektrometerkan opspoor) en sensitiwiteit in stoïgiometrie (die kleinste verskil in absorpsie wat 'n spektrometer kan meet).
a. Fotometriese sensitiwiteit
Vir toepassings wat hoësensitiwiteitspektrometers benodig, soos fluoresensie en Raman, beveel ons SEK termo-verkoelde optiese veselspektrometers met termo-verkoelde 1024 pixel tweedimensionele skikking CCD-detektors aan, sowel as detektorkondenserende lense, goue spieëls en wye splete (100 μm of wyer). Hierdie model kan lang integrasietye (van 7 millisekondes tot 15 minute) gebruik om seinsterkte te verbeter, en kan geraas verminder en dinamiese omvang verbeter.
b. Stoïgiometriese sensitiwiteit
Om twee waardes van absorpsietempo met baie nabye amplitude te bespeur, is nie net die sensitiwiteit van die detektor nodig nie, maar ook die sein-tot-ruisverhouding. Die detektor met die hoogste sein-tot-ruisverhouding is die termo-elektriese verkoelde 1024-pixel tweedimensionele skikking CCD-detektor in die SEK-spektrometer met 'n sein-tot-ruisverhouding van 1000:1. Die gemiddelde van veelvuldige spektrale beelde kan ook die sein-tot-ruisverhouding verbeter, en die toename van die gemiddelde getal sal veroorsaak dat die sein-tot-ruisverhouding teen die vierkantswortelspoed toeneem, byvoorbeeld, 'n gemiddelde van 100 keer kan die sein-tot-ruisverhouding 10 keer verhoog, wat 10 000:1 bereik.
Resolusie
Optiese resolusie is 'n belangrike parameter om die optiese splitsingsvermoë te meet. As jy 'n baie hoë optiese resolusie benodig, beveel ons aan dat jy 'n rooster met 1200 lyne/mm of meer kies, tesame met 'n nou spleet en 'n 2048 of 3648 pixel CCD-detektor.
Plasingstyd: 27 Julie 2023