Il-funzjoni tal-ispettrometru tal-fibra ottika

L-ispettrometri tal-fibra ottika ġeneralment jużaw fibra ottika bħala akkoppjatur tas-sinjal, li se jkun akkoppjat fotometrikament mal-ispettrometru għall-analiżi spettrali. Minħabba l-konvenjenza tal-fibra ottika, l-utenti jistgħu jkunu flessibbli ħafna biex jibnu sistema ta' akkwist tal-ispettru.

Il-vantaġġ tal-ispettrometri tal-fibra ottika huwa l-modularità u l-flessibbiltà tas-sistema tal-kejl. Il-mikrospettrometru tal-fibra ottikaminn MUT fil-Ġermanja huwa tant veloċi li jista' jintuża għal analiżi online. U minħabba l-użu ta' ditekters universali bi prezz baxx, l-ispiża tal-ispettrometru titnaqqas, u b'hekk l-ispiża tas-sistema kollha tal-kejl titnaqqas.

Il-konfigurazzjoni bażika tal-ispettrometru tal-fibra ottika tikkonsisti minn gradilja, qasma, u ditekter. Il-parametri ta' dawn il-komponenti għandhom jiġu speċifikati meta jinxtara spettrometru. Il-prestazzjoni tal-ispettrometru tiddependi fuq il-kombinazzjoni preċiża u l-kalibrazzjoni ta' dawn il-komponenti, wara l-kalibrazzjoni tal-ispettrometru tal-fibra ottika, fil-prinċipju, dawn l-aċċessorji ma jistgħux jinbidlu.

Introduzzjoni tal-funzjoni

ħakk

L-għażla tal-gradilja tiddependi fuq il-medda spettrali u r-rekwiżiti tar-riżoluzzjoni. Għall-ispettrometri tal-fibra ottika, il-medda spettrali ġeneralment tkun bejn 200nm u 2500nm. Minħabba r-rekwiżit ta' riżoluzzjoni relattivament għolja, huwa diffiċli li tinkiseb medda spettrali wiesgħa; Fl-istess ħin, iktar ma jkun għoli r-rekwiżit tar-riżoluzzjoni, inqas ikun il-fluss luminuż. Għar-rekwiżiti ta' riżoluzzjoni aktar baxxa u medda spettrali usa', il-gradilja ta' 300 linja/mm hija l-għażla tas-soltu. Jekk tkun meħtieġa riżoluzzjoni spettrali relattivament għolja, din tista' tinkiseb billi tintgħażel gradilja b'3600 linja/mm, jew billi tintgħażel ditekter b'riżoluzzjoni ta' pixel akbar.

qasma

Qasma iktar dejqa tista' ttejjeb ir-riżoluzzjoni, iżda l-fluss tad-dawl ikun iżgħar; Min-naħa l-oħra, qasmiet usa' jistgħu jżidu s-sensittività, iżda għad-detriment tar-riżoluzzjoni. F'rekwiżiti ta' applikazzjoni differenti, il-wisa' xierqa tax-xaqliqa tintgħażel biex tottimizza r-riżultat ġenerali tat-test.

sonda

Id-ditekter b'xi modi jiddetermina r-riżoluzzjoni u s-sensittività tal-ispettrometru tal-fibra ottika, ir-reġjun sensittiv għad-dawl fuq id-ditekter huwa fil-prinċipju limitat, huwa maqsum f'ħafna pixels żgħar għal riżoluzzjoni għolja jew maqsum f'inqas pixels iżda akbar għal sensittività għolja. Ġeneralment, is-sensittività tad-ditekter CCD hija aħjar, għalhekk tista' tikseb riżoluzzjoni aħjar mingħajr sensittività sa ċertu punt. Minħabba s-sensittività għolja u l-istorbju termali tad-ditekter InGaAs fl-infra-aħmar qrib, il-proporzjon sinjal-ħoss tas-sistema jista' jittejjeb b'mod effettiv permezz tar-refriġerazzjoni.

Filtru ottiku

Minħabba l-effett tad-diffrazzjoni f'diversi stadji tal-ispettru nnifsu, l-interferenza tad-diffrazzjoni f'diversi stadji tista' titnaqqas bl-użu tal-filtru. B'differenza mill-ispettrometri konvenzjonali, l-ispettrometri tal-fibra ottika huma miksija fuq id-ditekter, u din il-parti tal-funzjoni trid tiġi installata fil-post fil-fabbrika. Fl-istess ħin, il-kisi għandu wkoll il-funzjoni ta' anti-riflessjoni u jtejjeb il-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss tas-sistema.

Il-prestazzjoni tal-ispettrometru hija determinata prinċipalment mill-medda spettrali, ir-riżoluzzjoni ottika u s-sensittività. Bidla f'wieħed minn dawn il-parametri ġeneralment taffettwa l-prestazzjoni tal-parametri l-oħra.

L-isfida ewlenija tal-ispettrometru mhijiex li jimmassimizza l-parametri kollha fil-ħin tal-manifattura, iżda li jagħmel l-indikaturi tekniċi tal-ispettrometru jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni għal applikazzjonijiet differenti f'din l-għażla ta' spazju tridimensjonali. Din l-istrateġija tippermetti lill-ispettrometru jissodisfa lill-klijenti għal redditu massimu b'investiment minimu. Id-daqs tal-kubu jiddependi fuq l-indikaturi tekniċi li l-ispettrometru jeħtieġ li jikseb, u d-daqs tiegħu huwa relatat mal-kumplessità tal-ispettrometru u l-prezz tal-prodott tal-ispettrometru. Il-prodotti tal-ispettrometru għandhom jissodisfaw bis-sħiħ il-parametri tekniċi meħtieġa mill-klijenti.

Firxa spettrali

SpettrometriB'firxa spettrali iżgħar ġeneralment jagħtu informazzjoni spettrali dettaljata, filwaqt li firxiet spettrali kbar għandhom firxa viżwali usa'. Għalhekk, il-firxa spettrali tal-ispettrometru hija wieħed mill-parametri importanti li jrid jiġi speċifikat b'mod ċar.

Il-fatturi li jaffettwaw il-medda spettrali huma prinċipalment il-gradilja u d-ditekter, u l-gradilja u d-ditekter korrispondenti jintgħażlu skont rekwiżiti differenti.

sensittività

Meta nitkellmu dwar is-sensittività, huwa importanti li niddistingwu bejn is-sensittività fil-fotometrija (l-iżgħar saħħa tas-sinjal lispettrometrujista' jiskopri) u s-sensittività fl-istokjometrija (l-iżgħar differenza fl-assorbiment li jista' jkejjel spettrometru).

a. Sensittività fotometrika

Għal applikazzjonijiet li jeħtieġu spettrometri ta' sensittività għolja, bħal fluworexxenza u Raman, nirrakkomandaw spettrometri tal-fibra ottika SEK imkessħin bis-sħana b'ditekters CCD b'firxa bidimensjonali ta' 1024 pixel imkessħin bis-sħana, kif ukoll lentijiet li jikkondensaw id-ditekter, mirja tad-deheb, u xquq wesgħin (100μm jew usa'). Dan il-mudell jista' juża ħinijiet twal ta' integrazzjoni (minn 7 millisekondi sa 15-il minuta) biex itejjeb is-saħħa tas-sinjal, u jista' jnaqqas l-istorbju u jtejjeb il-firxa dinamika.

b. Sensittività stojkjometrika

Sabiex jiġu skoperti żewġ valuri ta' rata ta' assorbiment b'amplitudni qrib ħafna, mhux biss hija meħtieġa s-sensittività tad-ditekter, iżda wkoll il-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss. Id-ditekter bl-ogħla proporzjon tas-sinjal għall-ħoss huwa d-ditekter CCD b'firxa bidimensjonali ta' 1024 pixel refriġerat termoelettriku fl-ispettrometru SEK b'proporzjon tas-sinjal għall-ħoss ta' 1000:1. Il-medja ta' immaġini spettrali multipli tista' wkoll ittejjeb il-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss, u ż-żieda fin-numru medju tikkawża li l-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss jiżdied bil-veloċità tal-għerq kwadrat, pereżempju, il-medja ta' 100 darba tista' żżid il-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss 10 darbiet, u tilħaq 10,000:1.

Riżoluzzjoni

Ir-riżoluzzjoni ottika hija parametru importanti biex titkejjel il-kapaċità tat-tqsim ottiku. Jekk teħtieġ riżoluzzjoni ottika għolja ħafna, nirrakkomandaw li tagħżel gradilja b'1200 linja/mm jew aktar, flimkien ma' qasma dejqa u ditekter CCD ta' 2048 jew 3648 pixel.