Оптичните влакна спектрометри обикновено използват оптично влакно като сигнална разклонител, който ще бъде фотометричен свързан към спектрометъра за спектрален анализ. Поради удобството на оптичните влакна потребителите могат да бъдат много гъвкави за изграждане на система за придобиване на спектър.
Предимството на оптичните спектрометри на влакната е модулността и гъвкавостта на измервателната система. МикроОптичен фибри спектрометърОт MUT в Германия е толкова бърз, че може да се използва за онлайн анализ. И поради използването на нискотарифни универсални детектори, цената на спектрометъра се намалява и по този начин цената на цялата система за измерване е намалена
Основната конфигурация на оптичния спектрометър на влакната се състои от решетка, цепка и детектор. Параметрите на тези компоненти трябва да бъдат посочени при закупуване на спектрометър. Производителността на спектрометъра зависи от прецизната комбинация и калибриране на тези компоненти, след калибриране на спектрометъра на оптичните влакна, по принцип тези аксесоари не могат да имат никакви промени.
Въведение на функцията
решетка
Изборът на решетка зависи от спектралния диапазон и изискванията за разделителна способност. За оптичните спектрометри от влакна спектралният диапазон обикновено е между 200 nm и 2500nm. Поради изискването за сравнително висока разделителна способност е трудно да се получи широк спектрален диапазон; В същото време, колкото по -голямо е изискването за разделителна способност, толкова по -малко светещ поток. За изискванията за по -ниска разделителна способност и по -широк спектрален диапазон 300 линии /mm решетка е обичайният избор. Ако е необходима сравнително висока спектрална разделителна способност, тя може да бъде постигната чрез избор на решетка с 3600 линии /mm или да изберете детектор с повече разделителна способност на пиксела.
прорез
По -тесната цепка може да подобри разделителната способност, но светлинният поток е по -малък; От друга страна, по -широките прорези могат да увеличат чувствителността, но за сметка на разделителната способност. При различни изисквания за приложение се избира подходящата ширина на процепа за оптимизиране на общия резултат на теста.
сонда
Детекторът по някакъв начин определя разделителната способност и чувствителността на оптичния спектрометър на влакната, чувствителният към светлината област на детектора е по принцип ограничен, той е разделен на много малки пиксели за висока разделителна способност или разделен на по -малко, но по -големи пиксели за висока чувствителност. Като цяло чувствителността на детектора на CCD е по -добра, така че можете да получите по -добра разделителна способност без чувствителност до известна степен. Поради високата чувствителност и топлинния шум на детектора на INGAAS в почти инфрачервен, съотношението сигнал / шум на системата може да бъде ефективно подобрено с помощта на охлаждане.
Оптичен филтър
Поради многоетапния дифракционен ефект на самия спектър, смущения на многостъпална дифракция може да бъде намалена с помощта на филтъра. За разлика от конвенционалните спектрометри, оптичните спектрометри са покрити върху детектора и тази част от функцията трябва да бъде инсталирана на място във фабриката. В същото време покритието също има функция на анти-отразяване и подобрява съотношението сигнал / шум на системата.
Производителността на спектрометъра се определя главно от спектралния диапазон, оптичната разделителна способност и чувствителността. Промяната в един от тези параметри обикновено ще повлияе на производителността на другите параметри.
Основното предизвикателство на спектрометъра не е да се увеличат максимално всички параметри към момента на производството, а да се направят техническите показатели на спектрометъра да отговарят на изискванията за производителност за различни приложения в този триизмерен избор на пространство. Тази стратегия позволява на спектрометъра да задоволи клиентите за максимална възвръщаемост с минимална инвестиция. Размерът на куба зависи от техническите показатели, които трябва да постигне спектрометърът, а размерът му е свързан със сложността на спектрометъра и цената на продукта на спектрометъра. Продуктите на спектрометър трябва да отговарят напълно на техническите параметри, изисквани от клиентите.
Спектрален обхват
СпектрометриС по -малък спектрален диапазон обикновено дава подробна спектрална информация, докато големите спектрални диапазони имат по -широк визуален диапазон. Следователно спектралният обхват на спектрометъра е един от важните параметри, които трябва да бъдат ясно посочени.
Факторите, които влияят на спектралния диапазон, са главно решетка и детектор, а съответната решетка и детектор се избират според различни изисквания.
чувствителност
Говорейки за чувствителност, важно е да се прави разлика между чувствителността във фотометрията (най -малката сила на сигнала, че aспектрометърможе да открие) и чувствителност в стехиометрията (най -малката разлика в абсорбцията, която може да измерва спектрометър).
a. Фотометрична чувствителност
За приложения, които изискват спектрометри с висока чувствителност, като флуоресценция и Raman, препоръчваме SEK Thermo-охладени оптични влакна спектрометри с термо охладени 1024 пикселни двуизмерни масиви CCD детектори, както и детекторни кондензиращи залежи, златни огледала и големи процепи (100 μm или Wider). Този модел може да използва дълги времена на интегриране (от 7 милисекунди до 15 минути), за да подобри силата на сигнала и може да намали шума и да подобри динамичния диапазон.
б. Стехиометрична чувствителност
За да се открият две стойности на скоростта на абсорбция с много тясна амплитуда, е необходима не само чувствителността на детектора, но и съотношението сигнал / шум. Детекторът с най-високо съотношение сигнал / шум е термоелектричният хладилник 1024-пикселен двуизмерен масив CCD детектор в спектрометъра SEK със съотношение сигнал / шум от 1000: 1. Средната на множество спектрални изображения може също да подобри съотношението сигнал / шум, а увеличаването на средния брой ще доведе до увеличаване на съотношението сигнал / шум при скоростта на квадратния корен, например, средната стойност от 100 пъти може да увеличи съотношението сигнал / шум 10 пъти, достигайки 10 000: 1.
Резолюция
Оптичната разделителна способност е важен параметър за измерване на способността за оптично разделяне. Ако имате нужда от много висока оптична разделителна способност, препоръчваме ви да изберете решетка с 1200 линии/мм или повече, заедно с тесен процеп и 2048 или 3648 пикселен CCD детектор.
Време за публикация: 27-2023 юли