Rilevamento del segnale otticospettrometro hardware
A spettrometroUno spettrometro è uno strumento ottico che separa la luce policromatica in uno spettro. Esistono molti tipi di spettrometri: oltre agli spettrometri utilizzati nella banda della luce visibile, ci sono spettrometri a infrarossi e spettrometri a ultravioletti. A seconda dei diversi elementi di dispersione, può essere suddiviso in spettrometri a prisma, spettrometri a reticolo e spettrometri a interferenza. A seconda del metodo di rilevamento, esistono spettroscopi per l'osservazione diretta, spettroscopi per la registrazione con pellicole fotosensibili e spettrofotometri per la rilevazione di spettri con elementi fotoelettrici o termoelettrici. Un monocromatore è uno strumento spettrale che emette una sola riga cromatografica attraverso una fenditura e viene spesso utilizzato in combinazione con altri strumenti analitici.
Uno spettrometro tipico è costituito da una piattaforma ottica e da un sistema di rilevamento. Include i seguenti componenti principali:
1. Fessura incidente: punto dell'oggetto del sistema di imaging dello spettrometro formato sotto l'irradiazione della luce incidente.
2. Elemento di collimazione: la luce emessa dalla fenditura diventa luce parallela. L'elemento di collimazione può essere una lente indipendente, uno specchio o direttamente integrato su un elemento disperdente, come un reticolo concavo in uno spettrometro a reticolo concavo.
(3) Elemento di dispersione: solitamente utilizza un reticolo, in modo che il segnale luminoso nello spazio in base alla lunghezza d'onda si disperda in più fasci.
4. Elemento di focalizzazione: focalizza il fascio dispersivo in modo da formare una serie di immagini incidenti a fessura sul piano focale, dove ogni punto dell'immagine corrisponde a una lunghezza d'onda specifica.
5. Array di rivelatori: posizionato sul piano focale per misurare l'intensità luminosa di ciascun punto dell'immagine a lunghezza d'onda. L'array di rivelatori può essere un array CCD o altri tipi di array di rivelatori di luce.
Gli spettrometri più comuni nei principali laboratori sono le strutture CT; questa classe di spettrometri è anche chiamata monocromatori e si divide principalmente in due categorie:
1. Struttura TC a scansione simmetrica fuori asse: il percorso ottico interno di questa struttura è completamente simmetrico, mentre la torre di scansione a reticolo ha un solo asse centrale. A causa della completa simmetria, si verificherà una diffrazione secondaria, con conseguente luce diffusa particolarmente intensa, e trattandosi di una scansione fuori asse, la precisione sarà ridotta.
2. Struttura TC a scansione assiale asimmetrica, ovvero il percorso ottico interno non è completamente simmetrico. La torre di scansione a reticolo presenta due assi centrali, per garantire che la rotazione del reticolo venga scansionata lungo l'asse, inibendo efficacemente la luce parassita e migliorando la precisione. Il design della struttura TC a scansione assiale asimmetrica ruota attorno a tre punti chiave: ottimizzazione della qualità dell'immagine, eliminazione della luce diffratta secondaria e massimizzazione del flusso luminoso.
I suoi componenti principali sono: A. incidentefonte di luceB. Fessura d'ingresso C. specchio collimatore D. reticolo E. specchio di focalizzazione F. Uscita (fessura) G.fotodiodo
Lo spettroscopio è uno strumento scientifico che scompone la luce complessa in linee spettrali, costituite da prismi o reticoli di diffrazione, ecc., utilizzando lo spettrometro per misurare la luce riflessa dalla superficie di un oggetto. La luce solare, composta da sette colori, è la parte visibile a occhio nudo (luce visibile), ma se lo spettrometro scompone la luce solare in base alla disposizione delle lunghezze d'onda, la luce visibile rappresenta solo una piccola parte dello spettro, mentre il resto, come l'infrarosso, le microonde, gli ultravioletti, i raggi X e così via, non è distinguibile a occhio nudo. Attraverso l'acquisizione di informazioni luminose da parte dello spettrometro, lo sviluppo di lastre fotografiche o la visualizzazione automatica computerizzata di strumenti numerici, è possibile rilevare gli elementi contenuti nell'oggetto. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata per il rilevamento dell'inquinamento atmosferico e idrico, l'igiene alimentare, l'industria metallurgica e così via.
Data di pubblicazione: 05/09/2024