Kazi ya spectrometer ya nyuzi za macho

Vipimo vya nyuzi macho kwa kawaida hutumia nyuzi macho kama viambatanisho vya mawimbi, ambavyo vitakuwa fotometri ikiunganishwa na spectromita kwa uchanganuzi wa taswira. Kwa sababu ya urahisi wa nyuzi za macho, watumiaji wanaweza kunyumbulika sana ili kujenga mfumo wa kupata wigo.

Faida ya spectrometers ya fiber optic ni modularity na kubadilika kwa mfumo wa kipimo. Microspectrometer ya nyuzi za machokutoka MUT nchini Ujerumani ni haraka sana kwamba inaweza kutumika kwa uchanganuzi wa mtandaoni. Na kwa sababu ya matumizi ya detectors ya gharama nafuu ya ulimwengu wote, gharama ya spectrometer imepunguzwa, na hivyo gharama ya mfumo mzima wa kipimo hupunguzwa.

Usanidi wa msingi wa spectrometer ya fiber optic inajumuisha grating, mpasuko, na detector. Vigezo vya vipengele hivi lazima vielezwe wakati ununuzi wa spectrometer. Utendaji wa spectrometer inategemea mchanganyiko sahihi na calibration ya vipengele hivi, baada ya calibration ya spectrometer ya nyuzi za macho, kimsingi, vifaa hivi haviwezi kuwa na mabadiliko yoyote.

Utangulizi wa kazi

kusaga

Uchaguzi wa grating inategemea aina mbalimbali za spectral na mahitaji ya azimio. Kwa spectromita za fiber optic, masafa ya spectral kawaida huwa kati ya 200nm na 2500nm. Kwa sababu ya hitaji la azimio la juu, ni ngumu kupata anuwai ya taswira; Wakati huo huo, juu ya mahitaji ya azimio, flux ndogo ya mwanga. Kwa mahitaji ya azimio la chini na anuwai pana ya spectral, wavu wa mstari 300 / mm ndio chaguo la kawaida. Ikiwa azimio la juu la spectral linahitajika, linaweza kupatikana kwa kuchagua grating na mistari 3600 / mm, au kuchagua kigunduzi kilicho na azimio zaidi la saizi.

mpasuko

Mpasuko mwembamba unaweza kuboresha azimio, lakini flux ya mwanga ni ndogo; Kwa upande mwingine, slits pana inaweza kuongeza unyeti, lakini kwa gharama ya azimio. Katika mahitaji tofauti ya programu, upana unaofaa huchaguliwa ili kuboresha matokeo ya jumla ya mtihani.

uchunguzi

Kichunguzi kwa namna fulani huamua azimio na unyeti wa spectrometer ya fiber optic, eneo la mwanga nyeti kwenye detector ni katika kanuni ndogo, imegawanywa katika saizi nyingi ndogo kwa azimio la juu au kugawanywa katika saizi chache lakini kubwa kwa unyeti wa juu. Kwa ujumla, unyeti wa detector ya CCD ni bora zaidi, hivyo unaweza kupata azimio bora bila unyeti kwa kiasi fulani. Kwa sababu ya unyeti wa juu na kelele ya joto ya kigunduzi cha InGaAs karibu na infrared, uwiano wa mawimbi na kelele wa mfumo unaweza kuboreshwa kwa ufanisi kwa njia ya friji.

Kichujio cha macho

Kwa sababu ya athari ya utengano wa hatua nyingi ya wigo yenyewe, kuingiliwa kwa diffraction ya hatua nyingi kunaweza kupunguzwa kwa kutumia chujio. Tofauti na spectrometers ya kawaida, spectrometers ya fiber optic huwekwa kwenye detector, na sehemu hii ya kazi inahitaji kuwekwa mahali pa kiwanda. Wakati huo huo, mipako pia ina kazi ya kupambana na kutafakari na inaboresha uwiano wa signal-to-noise ya mfumo.

Utendaji wa spectrometer imedhamiriwa hasa na anuwai ya spectral, azimio la macho na unyeti. Mabadiliko ya moja ya vigezo hivi kawaida yataathiri utendaji wa vigezo vingine.

Changamoto kuu ya spectrometer sio kuongeza vigezo vyote wakati wa utengenezaji, lakini kufanya viashiria vya kiufundi vya spectrometer kukidhi mahitaji ya utendaji kwa maombi tofauti katika uteuzi huu wa nafasi tatu-dimensional. Mkakati huu huwezesha spectrometer kutosheleza wateja kwa faida ya juu na uwekezaji wa chini zaidi. Ukubwa wa mchemraba hutegemea viashiria vya kiufundi ambavyo spectrometer inahitaji kufikia, na ukubwa wake unahusiana na utata wa spectrometer na bei ya bidhaa ya spectrometer. Bidhaa za Spectrometer zinapaswa kukidhi kikamilifu vigezo vya kiufundi vinavyohitajika na wateja.

Upeo wa spectral

Vipimo vya kuonana masafa madogo ya taswira kwa kawaida hutoa maelezo ya kina ya taswira, ilhali safu kubwa za taswira huwa na masafa mapana zaidi ya kuona. Kwa hiyo, upeo wa spectral wa spectrometer ni mojawapo ya vigezo muhimu ambavyo lazima vielezwe wazi.

Sababu zinazoathiri aina mbalimbali za spectral ni hasa grating na detector, na grating sambamba na detector huchaguliwa kulingana na mahitaji tofauti.

usikivu

Akizungumzia unyeti, ni muhimu kutofautisha kati ya unyeti katika fotometri (nguvu ndogo ya ishara ambayo aspectrometerinaweza kugundua) na unyeti katika stoichiometry (tofauti ndogo zaidi katika kunyonya ambayo spectrometer inaweza kupima).

a. Unyeti wa picha

Kwa programu zinazohitaji vipimo vya juu vya usikivu, kama vile fluorescence na Raman, tunapendekeza vielelezo vya nyuzinyuzi vilivyopozwa SEK vilivyopozwa na thermo-kilichopozwa saizi 1024 za safu mbili za CCD, pamoja na lenzi zinazobana, vioo vya dhahabu na mpana ( 100μm au zaidi). Muundo huu unaweza kutumia muda mrefu wa kuunganisha (kutoka milisekunde 7 hadi dakika 15) ili kuboresha nguvu ya mawimbi, na unaweza kupunguza kelele na kuboresha masafa yanayobadilika.

b. Unyeti wa Stoichiometric

Ili kuchunguza maadili mawili ya kiwango cha kunyonya na amplitude ya karibu sana, si tu unyeti wa detector unahitajika, lakini pia uwiano wa ishara-kwa-kelele unahitajika. Kigunduzi chenye uwiano wa juu zaidi wa mawimbi hadi kelele ni kigunduzi cha CCD cha safu-mbili cha safu ya 1024 ya pikseli ya thermo katika jokofu katika spectromita ya SEK yenye uwiano wa ishara-kwa-kelele wa 1000: 1. Wastani wa picha nyingi za mwonekano pia unaweza kuboresha uwiano wa mawimbi kati ya mawimbi hadi kelele, na ongezeko la idadi ya wastani litasababisha uwiano wa mawimbi hadi kelele kuongezeka kwa kasi ya mizizi ya mraba, kwa mfano, wastani wa mara 100 unaweza. ongeza uwiano wa ishara-kwa-kelele mara 10, kufikia 10,000:1.

Azimio

Azimio la macho ni kigezo muhimu cha kupima uwezo wa kugawanyika kwa macho. Iwapo unahitaji mwonekano wa juu sana, tunapendekeza kwamba uchague wavu wenye mistari 1200/mm au zaidi, pamoja na mpasuko mwembamba na kigunduzi cha CCD cha 2048 au 3648.