Glasvezelspectrometers gebruiken meestal glasvezel als signaalkoppelaar, die fotometrisch aan de spectrometer wordt gekoppeld voor spectrale analyse. Dankzij het gemak van glasvezel kunnen gebruikers zeer flexibel een spectrumacquisitiesysteem bouwen.
Het voordeel van glasvezelspectrometers is de modulariteit en flexibiliteit van het meetsysteem. De microoptische vezelspectrometervan MUT in Duitsland is zo snel dat het gebruikt kan worden voor online analyse. En dankzij het gebruik van goedkope universele detectoren worden de kosten van de spectrometer verlaagd, en daarmee ook de kosten van het complete meetsysteem.
De basisconfiguratie van de glasvezelspectrometer bestaat uit een rooster, een spleet en een detector. De parameters van deze componenten moeten bij aankoop van een spectrometer worden gespecificeerd. De prestaties van de spectrometer zijn afhankelijk van de precieze combinatie en kalibratie van deze componenten. Na kalibratie van de glasvezelspectrometer kunnen deze accessoires in principe niet meer worden gewijzigd.
Functie-introductie
rooster
De keuze van het rooster hangt af van het spectraalbereik en de resolutievereisten. Voor glasvezelspectrometers ligt het spectraalbereik meestal tussen 200 nm en 2500 nm. Vanwege de relatief hoge resolutie is het moeilijk om een breed spectraalbereik te verkrijgen; tegelijkertijd geldt: hoe hoger de resolutievereiste, hoe lager de lichtstroom. Voor lagere resoluties en een breder spectraalbereik is een rooster van 300 lijnen/mm de gebruikelijke keuze. Als een relatief hoge spectrale resolutie vereist is, kan dit worden bereikt door te kiezen voor een rooster met 3600 lijnen/mm of door een detector met een hogere pixelresolutie te kiezen.
spleet
Een smallere spleet kan de resolutie verbeteren, maar de lichtstroom is kleiner. Bredere spleten daarentegen kunnen de gevoeligheid verhogen, maar dit gaat ten koste van de resolutie. Bij verschillende toepassingsvereisten wordt de juiste spleetbreedte gekozen om het algehele testresultaat te optimaliseren.
doorvragen
De detector bepaalt in zekere zin de resolutie en gevoeligheid van de glasvezelspectrometer. Het lichtgevoelige gebied op de detector is in principe beperkt. Het is verdeeld in vele kleine pixels voor een hoge resolutie, of verdeeld in minder maar grotere pixels voor een hoge gevoeligheid. Over het algemeen is de gevoeligheid van de CCD-detector beter, waardoor u een hogere resolutie kunt bereiken zonder enige gevoeligheid. Vanwege de hoge gevoeligheid en thermische ruis van de InGaAs-detector in het nabije infrarood, kan de signaal-ruisverhouding van het systeem effectief worden verbeterd door middel van koeling.
Optisch filter
Vanwege het meertrapsdiffractie-effect van het spectrum zelf, kan de interferentie van meertrapsdiffractie worden verminderd door gebruik te maken van het filter. In tegenstelling tot conventionele spectrometers zijn glasvezelspectrometers gecoat op de detector, en dit onderdeel van de functie moet in de fabriek worden geïnstalleerd. Tegelijkertijd heeft de coating ook een antireflectiefunctie en verbetert het de signaal-ruisverhouding van het systeem.
De prestaties van de spectrometer worden voornamelijk bepaald door het spectraalbereik, de optische resolutie en de gevoeligheid. Een wijziging in een van deze parameters heeft meestal invloed op de prestaties van de andere parameters.
De grootste uitdaging van de spectrometer is niet het maximaliseren van alle parameters tijdens de productie, maar het voldoen van de technische indicatoren aan de prestatie-eisen voor verschillende toepassingen in deze driedimensionale ruimteselectie. Deze strategie stelt de spectrometer in staat om klanten tevreden te stellen met een maximaal rendement met een minimale investering. De grootte van de kubus hangt af van de technische indicatoren die de spectrometer moet behalen, en de grootte is gerelateerd aan de complexiteit van de spectrometer en de prijs van het spectrometerproduct. Spectrometerproducten moeten volledig voldoen aan de technische parameters die klanten eisen.
Spectraal bereik
SpectrometersMet een kleiner spectraalbereik geven spectrometers meestal gedetailleerde spectrale informatie, terwijl grote spectrale bereiken een breder visueel bereik hebben. Daarom is het spectrale bereik van de spectrometer een van de belangrijke parameters die duidelijk moet worden gespecificeerd.
De factoren die het spectrale bereik beïnvloeden zijn voornamelijk het rooster en de detector. Het overeenkomstige rooster en de detector worden geselecteerd op basis van verschillende vereisten.
gevoeligheid
Als we het over gevoeligheid hebben, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen gevoeligheid in fotometrie (de kleinste signaalsterkte die eenspectrometerkan detecteren) en gevoeligheid in stoichiometrie (het kleinste verschil in absorptie dat een spectrometer kan meten).
a. Fotometrische gevoeligheid
Voor toepassingen die spectrometers met hoge gevoeligheid vereisen, zoals fluorescentie en Raman, adviseren wij SEK thermogekoelde optische vezelspectrometers met thermogekoelde tweedimensionale array-CCD-detectoren met 1024 pixels, evenals detectorcondenslenzen, gouden spiegels en brede spleten (100 μm of breder). Dit model kan lange integratietijden (van 7 milliseconden tot 15 minuten) gebruiken om de signaalsterkte te verbeteren, ruis te verminderen en het dynamische bereik te verbeteren.
b. Stoichiometrische gevoeligheid
Om twee waarden van de absorptiesnelheid met een zeer dicht bij elkaar liggende amplitude te detecteren, is niet alleen de gevoeligheid van de detector vereist, maar ook de signaal-ruisverhouding. De detector met de hoogste signaal-ruisverhouding is de thermo-elektrische, gekoelde tweedimensionale array-CCD-detector met 1024 pixels in de SEK-spectrometer, met een signaal-ruisverhouding van 1000:1. Het gemiddelde van meerdere spectrale beelden kan de signaal-ruisverhouding ook verbeteren. Door het gemiddelde getal te verhogen, neemt de signaal-ruisverhouding toe met de wortel van de komma. Een gemiddelde van 100 keer kan de signaal-ruisverhouding bijvoorbeeld vertienvoudigen tot 10.000:1.
Oplossing
Optische resolutie is een belangrijke parameter om het optische splitsingsvermogen te meten. Als u een zeer hoge optische resolutie nodig hebt, raden we u aan een rooster met 1200 lijnen/mm of meer te kiezen, samen met een smalle spleet en een CCD-detector met 2048 of 3648 pixels.
Plaatsingstijd: 27-07-2023