Spektrometer serat optik biasanya menggunakan serat optik sebagai penggandeng sinyal, yang akan digandengkan secara fotometrik ke spektrometer untuk analisis spektral. Berkat kemudahan serat optik, pengguna dapat sangat fleksibel dalam membangun sistem akuisisi spektrum.
Keunggulan spektrometer serat optik adalah modularitas dan fleksibilitas sistem pengukuran.spektrometer serat optikdari MUT di Jerman sangat cepat sehingga dapat digunakan untuk analisis online. Dan karena penggunaan detektor universal berbiaya rendah, biaya spektrometer berkurang, dan dengan demikian biaya seluruh sistem pengukuran 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 mengalami perubahan apa pun.
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 memperoleh rentang spektral yang lebar; Pada saat yang sama, semakin tinggi persyaratan resolusi, semakin sedikit fluks bercahaya. Untuk persyaratan resolusi yang lebih rendah dan rentang spektral yang lebih lebar, kisi 300 garis/mm adalah pilihan yang umum. Jika diperlukan resolusi spektral yang relatif tinggi, 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 cahaya lebih kecil; Di sisi lain, celah yang lebih lebar dapat meningkatkan sensitivitas, tetapi dengan mengorbankan resolusi. Dalam persyaratan aplikasi yang berbeda, lebar celah yang tepat dipilih untuk mengoptimalkan hasil pengujian secara keseluruhan.
menguji
Detektor dalam beberapa hal menentukan resolusi dan sensitivitas spektrometer serat optik, wilayah peka cahaya pada detektor pada prinsipnya terbatas, dibagi menjadi banyak piksel kecil untuk resolusi tinggi atau dibagi menjadi piksel yang lebih sedikit tetapi lebih besar untuk sensitivitas tinggi. Secara umum, sensitivitas detektor CCD lebih baik, sehingga Anda dapat memperoleh resolusi yang lebih baik tanpa sensitivitas sampai batas tertentu. Karena sensitivitas tinggi dan gangguan termal detektor InGaAs dalam inframerah dekat, rasio sinyal terhadap gangguan sistem dapat ditingkatkan secara efektif melalui pendinginan.
Filter optik
Karena efek difraksi multitahap dari spektrum itu sendiri, interferensi difraksi multitahap 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 sistem.
Kinerja spektrometer terutama ditentukan oleh jangkauan 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 demi keuntungan maksimal dengan investasi minimum. Ukuran kubus bergantung pada indikator teknis yang perlu dicapai spektrometer, dan ukurannya terkait dengan kompleksitas spektrometer dan harga produk spektrometer. Produk spektrometer harus sepenuhnya memenuhi parameter teknis yang dibutuhkan pelanggan.
Jangkauan spektral
Spektrometerdengan rentang spektral yang lebih kecil biasanya memberikan informasi spektral yang terperinci, sedangkan 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 yang mempengaruhi jangkauan 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 diukur)spektrometerdapat mendeteksi) dan sensitivitas dalam stoikiometri (perbedaan terkecil dalam penyerapan yang dapat diukur oleh spektrometer).
a. Sensitivitas fotometrik
Untuk aplikasi yang memerlukan spektrometer sensitivitas tinggi, seperti fluoresensi dan Raman, kami merekomendasikan spektrometer serat optik SEK yang didinginkan secara termal dengan detektor CCD array dua dimensi 1024 piksel yang didinginkan secara 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 derau serta meningkatkan jangkauan dinamis.
b. Sensitivitas stoikiometri
Untuk mendeteksi dua nilai laju serapan dengan amplitudo yang sangat dekat, tidak hanya diperlukan sensitivitas detektor, tetapi juga rasio sinyal terhadap derau. Detektor dengan rasio sinyal terhadap derau tertinggi adalah detektor CCD array dua dimensi 1024 piksel berpendingin termoelektrik dalam spektrometer SEK dengan rasio sinyal terhadap derau 1000:1. Rata-rata beberapa gambar spektral juga dapat meningkatkan rasio sinyal terhadap derau, dan peningkatan jumlah rata-rata akan menyebabkan rasio sinyal terhadap derau meningkat pada kecepatan akar kuadrat, misalnya, rata-rata 100 kali dapat meningkatkan rasio sinyal terhadap derau 10 kali, mencapai 10.000:1.
Resolusi
Resolusi optik merupakan parameter penting untuk mengukur kemampuan pemisahan optik. Jika Anda memerlukan resolusi optik yang sangat tinggi, kami sarankan Anda memilih kisi dengan 1200 garis/mm atau lebih, disertai celah sempit dan detektor CCD 2048 atau 3648 piksel.
Waktu posting: 27-Jul-2023