A funzione di spettrometru di fibre ottiche

Spettrometri di fibre ottiche generalmente utilizanu fibra ottica cum'è accoppiatore di signale, chì serà fotometricu accoppiatu à l'espectrometru per l'analisi spettrali. A causa di a cunvenzione di a fibra ottica, l'utilizatori ponu esse assai flessibili per custruisce un sistema di acquisizione di spettru.

U vantaghju di spettrometri di fibra ottica hè a modularità è a flessibilità di u sistema di misurazione. U microspettrometru di fibre otticheda MUT in Germania hè cusì veloce chì pò esse usatu per l'analisi in linea. È per via di l'usu di detectors universali à pocu costu, u costu di u spettrometru hè ridutta, è cusì u costu di tuttu u sistema di misurazione hè ridutta.

A cunfigurazione basica di u spettrometru di fibra ottica hè custituita da una griglia, una fessura è un detector. I paràmetri di sti cumpunenti deve esse specificatu quandu si compra un spettrometru. U funziunamentu di u spettrometru dipende da a cumminazione precisa è a calibrazione di sti cumpunenti, dopu a calibrazione di u spettrometru di fibra ottica, in principiu, questi accessori ùn ponu micca cambiamenti.

Introduzione di a funzione

griglia

L'scelta di a griglia dipende da a gamma spettrale è i requisiti di risoluzione. Per spettrometri di fibra ottica, a gamma spettrale hè di solitu trà 200nm è 2500nm. A causa di u requisitu di risuluzione relativamente alta, hè difficiule d'ottene una larga gamma spettrale; À u listessu tempu, u più altu u requisitu di risuluzione, u menu flussu luminoso. Per i requisiti di una risoluzione più bassa è una gamma spettrale più larga, a griglia di 300 linea / mm hè a scelta abituale. Se una risuluzione spettrale relativamente alta hè necessaria, pò esse ottenuta scegliendu una griglia cù 3600 linee / mm, o scegliendu un detector cù più risoluzione di pixel.

fessura

A slit più stretta pò migliurà a risuluzione, ma u flussu di luce hè più chjucu; Per d 'altra banda, slits più largu ponu aumentà a sensibilità, ma à a spesa di a risoluzione. In diverse esigenze di l'applicazione, a larghezza di fessura adatta hè scelta per ottimisà u risultatu generale di a prova.

sonda

U detector in certi modi determina a risuluzione è a sensibilità di u spettrometru di fibra ottica, a regione sensibile à a luce nantu à u detector hè in principiu limitata, hè divisa in parechji pixelli chjuchi per alta risoluzione o divisu in pocu pixel ma più grande per alta sensibilità. In generale, a sensibilità di u detector CCD hè megliu, cusì pudete ottene una risuluzione megliu senza sensibilità in una certa misura. A causa di l'alta sensibilità è u rumore termale di u detector InGaAs in infrarossu vicinu, u rapportu signale-à-rumore di u sistema pò esse efficacemente migliuratu per mezu di refrigerazione.

Filtru otticu

A causa di l'effettu di diffrazione multistage di u spettru stessu, l'interferenza di diffrazione multistage pò esse ridutta usendu u filtru. A cuntrariu di spettrometri cunvinziunali, spettrometri di fibra ottica sò rivestiti nantu à u detector, è sta parte di a funzione deve esse installata in u locu in a fabbrica. À u listessu tempu, u revestimentu hà ancu a funzione di anti-riflessione è migliurà u rapportu signale-à-rumore di u sistema.

A prestazione di u spettrometru hè principalmente determinata da a gamma spettrale, a risoluzione ottica è a sensibilità. Un cambiamentu à unu di sti paràmetri generalmente affetta u rendiment di l'altri paràmetri.

A sfida principale di u spettrometru ùn hè micca di maximizà tutti i paràmetri à u mumentu di a fabricazione, ma di fà chì l'indicatori tecnichi di u spettrometru risponde à i requisiti di prestazione per diverse applicazioni in questa selezzione spaziale tridimensionale. Questa strategia permette à u spettrometru di suddisfà i clienti per u massimu ritornu cù u minimu investimentu. A dimensione di u cubu dipende di l'indicatori tecnichi chì u spettrometru hà bisognu à ottene, è a so dimensione hè ligata à a cumplessità di u spettrometru è u prezzu di u pruduttu di u spettrometru. I prudutti di spettrometru duveranu cumplettamente i parametri tecnichi richiesti da i clienti.

Gamma spettrale

Spectrometricù una gamma spettrali più chjuca di solitu dà infurmazioni spettrali dettagliate, mentri i grandi intervalli spettrali anu una gamma visuale più larga. Per quessa, a gamma spettrale di u spettrometru hè unu di i parametri impurtanti chì deve esse chjaramente specificatu.

I fatturi chì affettanu a gamma spettrale sò principalmente griglia è detector, è a griglia è u detector currispundenti sò scelti secondu diverse esigenze.

sensibilità

Parlendu di sensibilità, hè impurtante di distinguishà a sensibilità in fotometria (a forza di signale più chjuca chì unspettrometrupò detect) è a sensibilità in l'estechiometria (a più chjuca differenza in l'assorbimentu chì un spettrometru pò misurà).

a. Sensibilità fotometrica

Per l'applicazioni chì necessitanu spettrometri di alta sensibilità, cum'è fluorescenza è Raman, ricumandemu spettrometri di fibra ottica termo-cooled SEK cun sensori CCD bidimensionali di 1024 pixel termo-raffreddati, è ancu lenti di condensazione di detector, specchi d'oru è fessure larghe ( 100 μm o più larga). Stu mudellu pò aduprà tempi d'integrazione longu (da 7 millisecondi à 15 minuti) per migliurà a forza di u signale, è pò riduce u rumore è migliurà a gamma dinamica.

b. Sensibilità stechiometrica

Per detectà dui valori di u tassu di assorbimentu cù una amplitude assai vicina, ùn hè micca solu necessariu a sensibilità di u detector, ma ancu u rapportu signal-to-noise hè necessariu. U detettore cù u più altu rapportu signal-à-rumore hè u sensoru CCD bidimensionale di 1024 pixel refrigeratu termoelettricu in u spettrometru SEK cun un rapportu signal-to-noise di 1000: 1. A media di parechje imaghjini spettrali pò ancu migliurà u rapportu signal-to-noise, è l'aumentu di u numeru mediu pruvucarà u rapportu signal-to-noise aumentà à a velocità di a radica quadrata, per esempiu, a media di 100 volte pò. aumenta u rapportu signale-à-rumore 10 volte, righjunghji 10,000: 1.

Risoluzione

A risoluzione ottica hè un parametru impurtante per misurà a capacità di splitting otticu. Sè avete bisognu di una risoluzione ottica assai alta, ricumandemu di sceglie una griglia cù 1200 linee / mm o più, cù una slit stretta è un detector CCD di 2048 o 3648 pixel.