Optische signaaldetectiehardwarespectrometer
A spectrometerEen optisch instrument dat polychromatisch licht in een spectrum verdeelt. Er zijn veel soorten spectrometers; naast spectrometers die in het zichtbare licht worden gebruikt, zijn er ook infraroodspectrometers en ultravioletspectrometers. Afhankelijk van de verschillende dispersie-elementen kan een monochromator worden onderverdeeld in prismaspectrometers, traliespectrometers en interferentiespectrometers. Afhankelijk van de detectiemethode zijn er spectroscopen voor directe oogobservatie, spectroscopen voor opname met lichtgevoelige films en spectrofotometers voor het detecteren van spectra met foto-elektrische of thermo-elektrische elementen. Een monochromator is een spectraal instrument dat slechts één chromatografische lijn door een spleet produceert en vaak wordt gebruikt in combinatie met andere analytische instrumenten.
Een typische spectrometer bestaat uit een optisch platform en een detectiesysteem. Het omvat de volgende hoofdonderdelen:
1. Invallende spleet: het objectpunt van het beeldvormingssysteem van de spectrometer dat wordt gevormd onder de bestraling van het invallende licht.
2. Collimatie-element: het door de spleet uitgezonden licht wordt parallel licht. Het collimatie-element kan een onafhankelijke lens, een spiegel of direct geïntegreerd op een dispersie-element zijn, zoals een concaaf rooster in een spectrometer met een concaaf rooster.
(3) Dispersie-element: meestal gebruikmakend van een rooster, zodat het lichtsignaal in de ruimte volgens de golflengte in meerdere bundels wordt verspreid.
4. Focusserend element: Focusseert de dispersieve straal zodat deze een reeks invallende spleetbeelden op het brandvlak vormt, waarbij elk beeldpunt overeenkomt met een specifieke golflengte.
5. Detectorarray: geplaatst op het brandvlak om de lichtintensiteit van elk golflengtepunt in het beeld te meten. De detectorarray kan een CCD-array of een ander type lichtdetectorarray zijn.
De meest voorkomende spectrometers in grote laboratoria zijn CT-structuren. Deze klasse spectrometers wordt ook wel monochromatoren genoemd. Deze worden hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën:
1. Symmetrische off-axis scanning CT-structuur. Deze structuur heeft een volledig symmetrisch intern optisch pad en het roostertorenwiel heeft slechts één centrale as. Door de volledige symmetrie treedt secundaire diffractie op, wat resulteert in bijzonder sterk strooilicht. Omdat het een off-axis scan betreft, neemt de nauwkeurigheid af.
2. Asymmetrische axiale scanning CT-structuur, d.w.z. het interne optische pad is niet volledig symmetrisch. Het roostertorenwiel heeft twee centrale assen om ervoor te zorgen dat de roosterrotatie in de as wordt gescand, strooilicht effectief wordt tegengegaan en de nauwkeurigheid wordt verbeterd. Het ontwerp van de asymmetrische in-axis scanning CT-structuur draait om drie belangrijke punten: het optimaliseren van de beeldkwaliteit, het elimineren van secundair gediffracteerd licht en het maximaliseren van de lichtstroom.
De belangrijkste onderdelen zijn: A. incidentlichtbronB. Ingangsspleet C. Collimerende spiegel D. Tralie E. Focusserende spiegel F. Uitgang (spleet)G.fotodetector
Spectroscoop (spectroscoop) is een wetenschappelijk instrument dat complex licht opsplitst in spectraallijnen, bestaande uit prisma's of diffractieroosters, enz., met behulp van de spectrometer om het licht te meten dat door het oppervlak van een object wordt weerkaatst. Het zevenkleurige licht van de zon is het deel dat met het blote oog kan worden verdeeld (zichtbaar licht), maar als de spectrometer het zonlicht opsplitst volgens de golflengte-indeling, vertegenwoordigt zichtbaar licht slechts een klein deel van het spectrum; de rest kan met het blote oog niet worden onderscheiden, zoals infrarood, microgolven, ultraviolet, röntgenstraling, enzovoort. Door het vastleggen van lichtinformatie door de spectrometer, het ontwikkelen van fotografische platen of de automatische weergave van numerieke instrumenten, wordt de weergave en analyse uitgevoerd om te detecteren welke elementen zich in een voorwerp bevinden. Deze technologie wordt veel gebruikt bij het detecteren van luchtvervuiling, watervervuiling, voedselhygiëne, metaalindustrie, enzovoort.
Plaatsingstijd: 05-09-2024