Optik fiber spektrometreler genellikle sinyal bağlayıcı olarak optik fiber kullanır ve bu bağlayıcı, spektral analiz için spektrometreye fotometrik olarak bağlanır. Optik fiberin kullanım kolaylığı sayesinde, kullanıcılar bir spektrum toplama sistemi oluştururken oldukça esnek davranabilirler.
Fiber optik spektrometrelerin avantajı, ölçüm sisteminin modülerliği ve esnekliğidir. Mikrooptik fiber spektrometresiAlmanya'daki MUT'tan gelen bu teknoloji o kadar hızlı ki çevrimiçi analiz için kullanılabilir. Düşük maliyetli evrensel dedektörlerin kullanımı sayesinde spektrometrenin maliyeti düşer ve dolayısıyla tüm ölçüm sisteminin maliyeti de azalır.
Fiber optik spektrometrenin temel konfigürasyonu bir kafes, bir yarık ve bir dedektörden oluşur. Spektrometre satın alırken bu bileşenlerin parametreleri belirtilmelidir. Spektrometrenin performansı, bu bileşenlerin hassas bir şekilde birleştirilmesine ve kalibre edilmesine bağlıdır. Optik fiber spektrometrenin kalibrasyonundan sonra, prensip olarak bu aksesuarlarda herhangi bir değişiklik yapılamaz.
Fonksiyon tanıtımı
ızgara
Izgara seçimi, spektral aralığa ve çözünürlük gereksinimlerine bağlıdır. Fiber optik spektrometreler için spektral aralık genellikle 200 nm ile 2500 nm arasındadır. Nispeten yüksek çözünürlük gereksinimi nedeniyle geniş bir spektral aralık elde etmek zordur; aynı zamanda, çözünürlük gereksinimi ne kadar yüksekse, ışık akısı da o kadar düşük olur. Daha düşük çözünürlük ve daha geniş spektral aralık gereksinimleri için, 300 çizgi/mm'lik ızgaralar yaygın bir tercihtir. Nispeten yüksek bir spektral çözünürlük gerekiyorsa, 3600 çizgi/mm'lik bir ızgara veya daha yüksek piksel çözünürlüğüne sahip bir dedektör seçilerek bu elde edilebilir.
yarık
Daha dar yarık çözünürlüğü artırabilir, ancak ışık akısı daha azdır; diğer yandan, daha geniş yarıklar hassasiyeti artırabilir, ancak çözünürlükten ödün verir. Farklı uygulama gereksinimlerinde, genel test sonucunu optimize etmek için uygun yarık genişliği seçilir.
soruşturma
Dedektör, fiber optik spektrometrenin çözünürlüğünü ve hassasiyetini bir bakıma belirler. Dedektördeki ışığa duyarlı bölge prensipte sınırlıdır; yüksek çözünürlük için birçok küçük piksele veya yüksek hassasiyet için daha az sayıda ancak daha büyük piksele bölünür. Genellikle CCD dedektörünün hassasiyeti daha iyidir, bu nedenle bir dereceye kadar hassasiyet olmadan daha iyi bir çözünürlük elde edebilirsiniz. InGaAs dedektörünün yakın kızılötesindeki yüksek hassasiyeti ve termal gürültüsü sayesinde, sistemin sinyal-gürültü oranı soğutma yoluyla etkili bir şekilde iyileştirilebilir.
Optik filtre
Spektrumun çok aşamalı kırınım etkisi sayesinde, filtre kullanılarak çok aşamalı kırınım girişimi azaltılabilir. Geleneksel spektrometrelerin aksine, fiber optik spektrometreler dedektör üzerine kaplanır ve bu fonksiyonun fabrikada yerinde kurulması gerekir. Kaplama aynı zamanda yansıma önleyici özelliğe de sahiptir ve sistemin sinyal-gürültü oranını iyileştirir.
Spektrometrenin performansı esas olarak spektral aralık, optik çözünürlük ve hassasiyet tarafından belirlenir. Bu parametrelerden birinde yapılan değişiklik genellikle diğer parametrelerin performansını da etkiler.
Spektrometrenin temel zorluğu, üretim sırasında tüm parametreleri en üst düzeye çıkarmak değil, spektrometrenin teknik göstergelerinin bu üç boyutlu uzay seçiminde farklı uygulamalar için performans gereksinimlerini karşılamasını sağlamaktır. Bu strateji, spektrometrenin minimum yatırımla maksimum getiri sağlayarak müşterileri memnun etmesini sağlar. Küpün boyutu, spektrometrenin elde etmesi gereken teknik göstergelere bağlıdır ve boyutu, spektrometrenin karmaşıklığına ve spektrometre ürününün fiyatına bağlıdır. Spektrometre ürünleri, müşterilerin ihtiyaç duyduğu teknik parametreleri tam olarak karşılamalıdır.
Spektral aralık
SpektrometrelerDaha küçük bir spektral aralığa sahip olan cihazlar genellikle ayrıntılı spektral bilgi verirken, büyük spektral aralıklar daha geniş bir görsel aralığa sahiptir. Bu nedenle, spektrometrenin spektral aralığı açıkça belirtilmesi gereken önemli parametrelerden biridir.
Spektral aralığı etkileyen faktörler esas olarak ızgara ve dedektördür ve ilgili ızgara ve dedektör farklı gereksinimlere göre seçilir.
hassasiyet
Duyarlılıktan bahsetmişken, fotometri duyarlılığı (bir sinyalin algılayabildiği en küçük sinyal gücü) ile fotometri duyarlılığı arasında ayrım yapmak önemlidir.spektrometre(algılayabilir) ve stokiyometrideki (bir spektrometrenin ölçebileceği en küçük emilim farkı) duyarlılık.
a. Fotometrik duyarlılık
Floresans ve Raman gibi yüksek hassasiyetli spektrometreler gerektiren uygulamalar için, termal soğutmalı 1024 piksel iki boyutlu dizi CCD dedektörlere, dedektör yoğunlaştırıcı merceklere, altın aynalara ve geniş yarıklara (100 μm veya daha geniş) sahip SEK termal soğutmalı optik fiber spektrometrelerini öneriyoruz. Bu model, sinyal gücünü artırmak için uzun entegrasyon süreleri (7 milisaniyeden 15 dakikaya kadar) kullanabilir, gürültüyü azaltabilir ve dinamik aralığı iyileştirebilir.
b. Stokiyometrik duyarlılık
Çok yakın genliğe sahip iki emilim oranı değerini tespit etmek için, yalnızca dedektörün hassasiyeti değil, aynı zamanda sinyal-gürültü oranı da gereklidir. En yüksek sinyal-gürültü oranına sahip dedektör, SEK spektrometresindeki 1000:1 sinyal-gürültü oranına sahip termoelektrik soğutmalı 1024 piksel iki boyutlu dizi CCD dedektörüdür. Birden fazla spektral görüntünün ortalaması da sinyal-gürültü oranını iyileştirebilir ve ortalama sayısının artması, sinyal-gürültü oranının karekök hızında artmasına neden olur; örneğin, 100 katın ortalaması, sinyal-gürültü oranını 10 kat artırarak 10.000:1'e ulaşabilir.
Çözünürlük
Optik çözünürlük, optik bölme kabiliyetini ölçmek için önemli bir parametredir. Çok yüksek optik çözünürlüğe ihtiyacınız varsa, 1200 çizgi/mm veya daha fazla çözünürlüğe sahip bir ızgara, dar bir yarık ve 2048 veya 3648 piksellik bir CCD dedektör seçmenizi öneririz.
Gönderi zamanı: 27 Temmuz 2023