Spektrometer serat optik biasanya menggunakan serat optik sebagai penghubung sinyal, yang akan dihubungkan secara fotometrik ke spektrometer untuk analisis spektral. Karena kemudahan serat optik, pengguna dapat sangat fleksibel dalam membangun sistem akuisisi spektrum.
Keunggulan spektrometer serat optik adalah modularitas dan fleksibilitas sistem pengukurannya. Mikrospektrometer serat optikSpektrometer dari MUT di Jerman ini sangat cepat sehingga dapat digunakan untuk analisis online. Dan karena penggunaan detektor universal berbiaya rendah, biaya spektrometer berkurang, sehingga biaya keseluruhan sistem pengukuran pun berkurang.
Konfigurasi dasar spektrometer serat optik terdiri dari kisi, celah, dan detektor. Parameter komponen-komponen ini harus ditentukan saat membeli spektrometer. Kinerja spektrometer bergantung pada kombinasi dan kalibrasi yang tepat dari komponen-komponen ini; setelah kalibrasi spektrometer serat optik, pada prinsipnya, aksesori ini tidak dapat diubah lagi.
Pengenalan fungsi
kisi
Pemilihan kisi bergantung pada rentang spektral dan persyaratan resolusi. Untuk spektrometer serat optik, rentang spektral biasanya antara 200nm dan 2500nm. Karena persyaratan resolusi yang relatif tinggi, sulit untuk mendapatkan rentang spektral yang lebar; pada saat yang sama, semakin tinggi persyaratan resolusi, semakin rendah fluks cahaya. Untuk persyaratan resolusi yang lebih rendah dan rentang spektral yang lebih lebar, kisi 300 garis/mm adalah pilihan yang umum. Jika resolusi spektral yang relatif tinggi diperlukan, hal itu dapat dicapai dengan memilih kisi dengan 3600 garis/mm, atau memilih detektor dengan resolusi piksel yang lebih tinggi.
celah
Celah yang lebih sempit dapat meningkatkan resolusi, tetapi fluks cahayanya lebih kecil; di sisi lain, celah yang lebih lebar dapat meningkatkan sensitivitas, tetapi dengan mengorbankan resolusi. Dalam berbagai kebutuhan aplikasi, lebar celah yang tepat dipilih untuk mengoptimalkan hasil pengujian secara keseluruhan.
menguji
Detektor dalam beberapa hal menentukan resolusi dan sensitivitas spektrometer serat optik. Daerah peka cahaya pada detektor pada prinsipnya terbatas, dibagi menjadi banyak piksel kecil untuk resolusi tinggi atau dibagi menjadi lebih sedikit piksel tetapi lebih besar untuk sensitivitas tinggi. Umumnya, sensitivitas detektor CCD lebih baik, sehingga Anda dapat memperoleh resolusi yang lebih baik tanpa meningkatkan sensitivitas sampai batas tertentu. Karena sensitivitas dan derau termal yang tinggi dari detektor InGaAs di inframerah dekat, rasio sinyal terhadap derau sistem dapat ditingkatkan secara efektif melalui pendinginan.
Filter optik
Karena efek difraksi bertahap pada spektrum itu sendiri, interferensi difraksi bertahap dapat dikurangi dengan menggunakan filter. Tidak seperti spektrometer konvensional, spektrometer serat optik dilapisi pada detektor, dan bagian fungsi ini perlu dipasang di pabrik. Pada saat yang sama, lapisan tersebut juga memiliki fungsi anti-refleksi dan meningkatkan rasio sinyal terhadap derau pada sistem.
Kinerja spektrometer terutama ditentukan oleh rentang spektral, resolusi optik, dan sensitivitas. Perubahan pada salah satu parameter ini biasanya akan memengaruhi kinerja parameter lainnya.
Tantangan utama spektrometer bukanlah memaksimalkan semua parameter pada saat pembuatan, tetapi membuat indikator teknis spektrometer memenuhi persyaratan kinerja untuk berbagai aplikasi dalam pemilihan ruang tiga dimensi ini. Strategi ini memungkinkan spektrometer untuk memuaskan pelanggan dengan pengembalian maksimum dengan investasi minimum. Ukuran kubus bergantung pada indikator teknis yang perlu dicapai oleh spektrometer, dan ukurannya terkait dengan kompleksitas spektrometer dan harga produk spektrometer. Produk spektrometer harus sepenuhnya memenuhi parameter teknis yang dibutuhkan oleh pelanggan.
Rentang spektral
SpektrometerSpektrometer dengan rentang spektral yang lebih kecil biasanya memberikan informasi spektral yang lebih detail, sedangkan spektrometer dengan rentang spektral yang besar memiliki rentang visual yang lebih luas. Oleh karena itu, rentang spektral spektrometer merupakan salah satu parameter penting yang harus ditentukan dengan jelas.
Faktor-faktor yang memengaruhi rentang spektral terutama adalah kisi dan detektor, dan kisi serta detektor yang sesuai dipilih sesuai dengan kebutuhan yang berbeda.
kepekaan
Berbicara tentang sensitivitas, penting untuk membedakan antara sensitivitas dalam fotometri (kekuatan sinyal terkecil yang dapat dicapai oleh suatu objek).spektrometer(dapat mendeteksi) dan sensitivitas dalam stoikiometri (perbedaan terkecil dalam penyerapan yang dapat diukur oleh spektrometer).
a. Sensitivitas fotometrik
Untuk aplikasi yang membutuhkan spektrometer sensitivitas tinggi, seperti fluoresensi dan Raman, kami merekomendasikan spektrometer serat optik berpendingin termal SEK dengan detektor CCD array dua dimensi 1024 piksel berpendingin termal, serta lensa kondensasi detektor, cermin emas, dan celah lebar (100μm atau lebih lebar). Model ini dapat menggunakan waktu integrasi yang lama (dari 7 milidetik hingga 15 menit) untuk meningkatkan kekuatan sinyal, dan dapat mengurangi noise serta meningkatkan rentang dinamis.
b. Sensitivitas stoikiometri
Untuk mendeteksi dua nilai laju absorpsi dengan amplitudo yang sangat dekat, tidak hanya sensitivitas detektor yang dibutuhkan, tetapi juga rasio sinyal terhadap derau (signal-to-noise ratio). Detektor dengan rasio sinyal terhadap derau tertinggi adalah detektor CCD array dua dimensi 1024 piksel berpendingin termoelektrik pada spektrometer SEK dengan rasio sinyal terhadap derau 1000:1. Rata-rata dari beberapa citra spektral juga dapat meningkatkan rasio sinyal terhadap derau, dan peningkatan jumlah rata-rata akan menyebabkan rasio sinyal terhadap derau meningkat dengan kecepatan akar kuadrat, misalnya, rata-rata 100 kali dapat meningkatkan rasio sinyal terhadap derau 10 kali, mencapai 10.000:1.
Resolusi
Resolusi optik adalah parameter penting untuk mengukur kemampuan pemisahan optik. Jika Anda membutuhkan resolusi optik yang sangat tinggi, kami sarankan Anda memilih kisi dengan 1200 garis/mm atau lebih, bersama dengan celah sempit dan detektor CCD 2048 atau 3648 piksel.
Waktu posting: 27 Juli 2023