Gli spettrometri in fibra ottica di solito usano la fibra ottica come accoppiatore di segnale, che verrà fotometrico accoppiato allo spettrometro per l'analisi spettrale. A causa della comodità della fibra ottica, gli utenti possono essere molto flessibili per creare un sistema di acquisizione dello spettro.
Il vantaggio degli spettrometri in fibra ottica è la modularità e la flessibilità del sistema di misurazione. Il microspettrometro in fibra otticaDa MUT in Germania è così veloce che può essere utilizzato per l'analisi online. E a causa dell'uso di rilevatori universali a basso costo, il costo dello spettrometro è ridotto e quindi il costo dell'intero sistema di misurazione è ridotto
La configurazione di base dello spettrometro in fibra ottica è costituita da una griglia, una fessura e un rilevatore. I parametri di questi componenti devono essere specificati quando si acquista uno spettrometro. Le prestazioni dello spettrometro dipendono dalla combinazione precisa e dalla calibrazione di questi componenti, dopo la calibrazione dello spettrometro in fibra ottica, in linea di principio, questi accessori non possono avere modifiche.
Introduzione alla funzione
Grating
La scelta della griglia dipende dall'intervallo spettrale e dai requisiti di risoluzione. Per gli spettrometri in fibra ottica, l'intervallo spettrale è generalmente compreso tra 200 nm e 2500 nm. A causa del requisito di una risoluzione relativamente elevata, è difficile ottenere un ampio intervallo spettrale; Allo stesso tempo, maggiore è il requisito di risoluzione, maggiore flusso luminoso. Per i requisiti di risoluzione inferiore e intervallo spettrale più ampio, la griglia di 300 linee /mm è la scelta abituale. Se è richiesta una risoluzione spettrale relativamente elevata, può essere ottenuta scegliendo una griglia con 3600 linee /mm o scegliendo un rilevatore con una risoluzione più pixel.
fessura
La fessura più stretta può migliorare la risoluzione, ma il flusso di luce è più piccolo; D'altra parte, fessure più ampie possono aumentare la sensibilità, ma a spese della risoluzione. In diversi requisiti di applicazione, la larghezza della fessura appropriata viene selezionata per ottimizzare il risultato complessivo del test.
sonda
Il rivelatore in qualche modo determina la risoluzione e la sensibilità dello spettrometro in fibra ottica, la regione sensibile alla luce sul rivelatore è in linea di principio limitata, è divisa in molti piccoli pixel per l'alta risoluzione o divisa in meno ma più grandi pixel per un'elevata sensibilità. In generale, la sensibilità del rivelatore CCD è migliore, quindi è possibile ottenere una migliore risoluzione senza sensibilità in una certa misura. A causa dell'elevata sensibilità e del rumore termico del rilevatore InGaAS in quasi infrarossi, il rapporto segnale-rumore del sistema può essere effettivamente migliorato per mezzo di refrigerazione.
Filtro ottico
A causa dell'effetto di diffrazione multistage dello spettro stesso, l'interferenza della diffrazione multistage può essere ridotta utilizzando il filtro. A differenza degli spettrometri convenzionali, gli spettrometri in fibra ottica sono rivestiti sul rivelatore e questa parte della funzione deve essere installata in atto in fabbrica. Allo stesso tempo, il rivestimento ha anche la funzione di anti-riflessione e migliora il rapporto segnale-rumore del sistema.
Le prestazioni dello spettrometro sono determinate principalmente dall'intervallo spettrale, dalla risoluzione ottica e dalla sensibilità. Una modifica a uno di questi parametri di solito influenzerà le prestazioni degli altri parametri.
La sfida principale dello spettrometro non è quella di massimizzare tutti i parametri al momento della produzione, ma di far soddisfare gli indicatori tecnici dello spettrometro per le diverse applicazioni in questa selezione dello spazio tridimensionale. Questa strategia consente allo spettrometro di soddisfare i clienti per il massimo rendimento con investimenti minimi. La dimensione del cubo dipende dagli indicatori tecnici che lo spettrometro deve raggiungere e le sue dimensioni sono correlate alla complessità dello spettrometro e al prezzo del prodotto dello spettrometro. I prodotti spettrometri devono soddisfare completamente i parametri tecnici richiesti dai clienti.
Intervallo spettrale
SpettrometriCon un intervallo spettrale più piccolo di solito fornisce informazioni spettrali dettagliate, mentre grandi gamme spettrali hanno una gamma visiva più ampia. Pertanto, l'intervallo spettrale dello spettrometro è uno dei parametri importanti che devono essere chiaramente specificati.
I fattori che influenzano l'intervallo spettrale sono principalmente grattugiati e rivelatori e la griglia e il rivelatore corrispondenti sono selezionati in base a requisiti diversi.
sensibilità
A proposito di sensibilità, è importante distinguere tra sensibilità nella fotometria (la più piccola resistenza del segnale che aspettrometropuò rilevare) e la sensibilità nella stechiometria (la più piccola differenza nell'assorbimento che uno spettrometro può misurare).
UN. Sensibilità fotometrica
Per applicazioni che richiedono spettrometri ad alta sensibilità, come fluorescenza e Raman, raccomandiamo gli spettrometri in fibra ottica a termo raffreddato SEK, rilevatori CCD bidimensionali bidimensionali, nonché lenti di condensazione del rivelatore, specchi dorati e fessure larghe (100 μm o wider). Questo modello può utilizzare lunghi tempi di integrazione (da 7 millisecondi a 15 minuti) per migliorare la potenza del segnale e può ridurre il rumore e migliorare l'intervallo dinamico.
B. Sensibilità stechiometrica
Al fine di rilevare due valori della velocità di assorbimento con ampiezza molto ravvicinata, non è necessaria solo la sensibilità del rivelatore, ma è anche richiesto il rapporto segnale-rumore. Il rivelatore con il rapporto segnale-rumore più alto è il rivelatore CCD bidimensionale a 1024 pixel refrigerato termoelettrico nello spettrometro SEK con un rapporto segnale-rumore di 1000: 1. La media delle immagini spettrali multiple può anche migliorare il rapporto segnale-rumore e l'aumento del numero medio farà aumentare il rapporto segnale-rumore alla velocità della radice quadrata, ad esempio, la media di 100 volte può aumentare il rapporto segnale-rumore 10 volte, raggiungendo 10.000: 1.
Risoluzione
La risoluzione ottica è un parametro importante per misurare la capacità di divisione ottica. Se hai bisogno di una risoluzione ottica molto elevata, ti consigliamo di scegliere una griglia con 1200 linee/mm o più, insieme a una fessura stretta e un rivelatore CCD 2048 o 3648 pixel.
Tempo post: lug-27-2023