Artikel 2: Apakah itu spektrometer gentian optik, dan bagaimana anda memilih celah dan gentian yang sesuai?
Spektrometer gentian optik pada masa ini mewakili kelas spektrometer utama.Kategori spektrometer ini membolehkan penghantaran isyarat optik melalui kabel gentian optik, sering dipanggil pelompat gentian optik, yang memudahkan fleksibiliti dan kemudahan yang dipertingkatkan dalam analisis spektrum dan konfigurasi sistem.Berbeza dengan spektrometer makmal besar konvensional yang dilengkapi dengan jarak fokus biasanya antara 300mm hingga 600mm dan menggunakan grating pengimbasan, spektrometer gentian optik menggunakan grating tetap, menghapuskan keperluan untuk motor berputar.Panjang fokus spektrometer ini biasanya dalam julat 200mm, atau boleh jadi lebih pendek, hingga 30mm atau 50mm.Instrumen ini bersaiz sangat padat dan biasanya dirujuk sebagai spektrometer gentian optik miniatur.
Spektrometer Gentian Miniatur
Spektrometer gentian optik miniatur lebih popular dalam industri kerana kekompakan, keberkesanan kos, keupayaan pengesanan pantas dan fleksibiliti yang luar biasa.Spektrometer gentian optik miniatur biasanya terdiri daripada celah, cermin cekung, parut, pengesan CCD/CMOS dan litar pemacu yang berkaitan.Ia disambungkan kepada perisian komputer hos (PC) melalui sama ada kabel USB atau kabel bersiri untuk melengkapkan pengumpulan data spektrum.
Struktur spektrometer gentian optik
Spektrometer gentian optik dilengkapi dengan penyesuai antara muka gentian, menyediakan sambungan selamat untuk gentian optik.Antara muka gentian SMA-905 digunakan dalam kebanyakan spektrometer gentian optik namun sesetengah aplikasi memerlukan antara muka gentian FC/PC atau bukan standard, seperti antara muka gentian berbilang teras silinder diameter 10mm.
Antara muka gentian SMA905 (hitam), antara muka gentian FC/PC (kuning).Terdapat slot pada antara muka FC/PC untuk kedudukan.
Isyarat optik, selepas melalui gentian optik, mula-mula akan melalui celah optik.Spektrometer kecil biasanya menggunakan celah tidak boleh laras, di mana lebar celah ditetapkan.Manakala, spektrometer gentian optik JINSP menawarkan lebar celah standard 10μm, 25μm, 50μm, 100μm, dan 200μm dalam pelbagai spesifikasi, dan penyesuaian juga tersedia mengikut keperluan pengguna.
Perubahan dalam lebar celah boleh memberi kesan kepada fluks cahaya dan resolusi optik lazimnya, kedua-dua parameter ini mempamerkan hubungan tukar ganti.Lebih sempit lebar celah, lebih tinggi resolusi optik, walaupun dengan mengorbankan fluks cahaya yang berkurangan.Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa mengembangkan celah untuk meningkatkan fluks cahaya mempunyai had atau tidak linear.Begitu juga, mengurangkan celah mempunyai had pada resolusi yang boleh dicapai.Pengguna mesti menilai dan memilih celah yang sesuai mengikut keperluan sebenar mereka, seperti memberi keutamaan kepada fluks cahaya atau resolusi optik.Dalam hal ini, dokumentasi teknikal yang disediakan untuk spektrometer gentian optik JINSP termasuk jadual komprehensif yang mengaitkan lebar celah dengan tahap resolusi yang sepadan, berfungsi sebagai rujukan berharga untuk pengguna.
Jurang yang sempit
Jadual Perbandingan Celah-Resolusi
Pengguna, semasa menyediakan sistem spektrometer, perlu memilih gentian optik yang sesuai untuk menerima dan menghantar isyarat ke kedudukan celah spektrometer.Tiga parameter penting perlu dipertimbangkan semasa memilih gentian optik.Parameter pertama ialah diameter teras, yang tersedia dalam pelbagai kemungkinan termasuk 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm, dan bahkan diameter yang lebih besar melebihi 1mm.Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa meningkatkan diameter teras boleh meningkatkan tenaga yang diterima pada hujung hadapan gentian optik.Walau bagaimanapun, lebar celah dan ketinggian pengesan CCD/CMOS mengehadkan isyarat optik yang boleh diterima oleh spektrometer.Jadi, peningkatan diameter teras tidak semestinya meningkatkan sensitiviti.Pengguna harus memilih diameter teras yang sesuai berdasarkan konfigurasi sistem sebenar.Untuk spektrometer B&W Tek menggunakan pengesan CMOS linear dalam model seperti SR50C dan SR75C, dengan konfigurasi celah 50μm, disyorkan untuk menggunakan gentian optik diameter teras 200μm untuk penerimaan isyarat.Untuk spektrometer dengan pengesan CCD kawasan dalaman dalam model seperti SR100B dan SR100Z, mungkin sesuai untuk mempertimbangkan gentian optik yang lebih tebal, seperti 400μm atau 600μm, untuk penerimaan isyarat.
Diameter gentian optik yang berbeza
Isyarat gentian optik digabungkan dengan celah
Aspek kedua ialah julat panjang gelombang operasi dan bahan gentian optik.Bahan gentian optik biasanya termasuk High-OH (hidroksil tinggi), Rendah-OH (hidroksil rendah), dan gentian tahan UV.Bahan yang berbeza mempunyai ciri penghantaran panjang gelombang yang berbeza.Gentian optik OH tinggi biasanya digunakan dalam julat ultraungu/cahaya nampak (UV/VIS), manakala gentian OH Rendah digunakan dalam julat inframerah-hampir (NIR).Untuk julat ultraungu, gentian tahan UV khas harus dipertimbangkan.Pengguna harus memilih gentian optik yang sesuai berdasarkan panjang gelombang operasi mereka.
Aspek ketiga ialah nilai apertur berangka (NA) gentian optik.Disebabkan oleh prinsip pelepasan gentian optik, cahaya yang dipancarkan dari hujung gentian terkurung dalam julat sudut perbezaan tertentu, yang dicirikan oleh nilai NA.Gentian optik pelbagai mod umumnya mempunyai nilai NA 0.1, 0.22, 0.39, dan 0.5 sebagai pilihan biasa.Mengambil 0.22 NA yang paling biasa sebagai contoh, ini bermakna diameter tompok gentian selepas 50 mm adalah lebih kurang 22 mm, dan selepas 100 mm, diameternya ialah 44 mm.Apabila mereka bentuk spektrometer, pengeluar biasanya mempertimbangkan untuk memadankan nilai NA gentian optik sedekat mungkin untuk memastikan penerimaan tenaga maksimum.Selain itu, nilai NA gentian optik berkaitan dengan gandingan kanta di hujung hadapan gentian.Nilai NA kanta juga harus dipadankan sedekat mungkin dengan nilai NA gentian untuk mengelakkan kehilangan isyarat.
Nilai NA gentian optik menentukan sudut celah pancaran optik
Apabila gentian optik digunakan bersama-sama dengan kanta atau cermin cekung, nilai NA harus dipadankan sedekat mungkin untuk mengelakkan kehilangan tenaga
Spektrometer gentian optik menerima cahaya pada sudut yang ditentukan oleh nilai NA (Bukaan Berangka) mereka.Isyarat kejadian akan digunakan sepenuhnya jika NA cahaya kejadian kurang daripada atau sama dengan NA spektrometer itu.Kehilangan tenaga berlaku apabila NA cahaya kejadian lebih besar daripada NA spektrometer.Selain penghantaran gentian optik, gandingan optik ruang bebas boleh digunakan untuk mengumpul isyarat cahaya.Ini melibatkan penumpuan cahaya selari ke dalam celah menggunakan kanta.Apabila menggunakan laluan optik ruang bebas, adalah penting untuk memilih kanta yang sesuai dengan nilai NA yang sepadan dengan spektrometer, sambil juga memastikan bahawa celah spektrometer diposisikan pada fokus kanta untuk mencapai fluks cahaya maksimum.
Gandingan optik ruang bebas
Masa siaran: Dis-13-2023