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如何選配微型光纖光譜儀

作者: 時(shí)間:2013-03-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


是最比較復(fù)雜的。通常有兩個(gè)因素決定了光柵的選擇:波長(zhǎng)范圍和光學(xué)分辨率。波長(zhǎng)范圍受限于所選擇的探測(cè)器或光柵,或二者都有。光學(xué)分辨率不僅受限于光柵,還受限于狹縫寬度和探測(cè)器的像素?cái)?shù)和像元尺寸)。還要考慮第三個(gè)因素,即光柵還會(huì)影響系統(tǒng)的靈敏度,這是因?yàn)椴煌墓鈻诺拈W耀波長(zhǎng)(即最高效率)位置各不相同。當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化配置時(shí),最好查看一下光柵的效率曲線。左圖中是幾種典型的600 線/mm光柵的效率曲線,效率最高點(diǎn)從紫外區(qū)到近紅外區(qū)。如果您可能很難在光譜范圍,光學(xué)分辨率和靈敏度間進(jìn)行取舍,不要猶豫,請(qǐng)與我們聯(lián)系?;蛟S您可以選擇雙通道或多通道光譜儀,使得在很寬的光譜范圍內(nèi)的都得到很高的分辨率,并保持很高的效率。

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我提到狹縫了嗎?微型光譜儀有多種狹縫尺寸供您選擇,狹縫安裝在光纖接頭處(見(jiàn)圖4),并且被永久的固定在光譜儀上。有兩點(diǎn)需要記住,狹縫越小,光學(xué)分辨率越高;狹縫越大,進(jìn)入光學(xué)平臺(tái)的光通量越多,即靈敏度越高。從本質(zhì)上說(shuō),需要折中兼顧光譜儀的分辨率和靈敏度。

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幸好,選擇光譜儀的其他選項(xiàng)會(huì)相對(duì)容易一些。例如,對(duì)于波長(zhǎng)小于360nm的紫外應(yīng)用,必須要給普通的CCD探測(cè)器增加一種紫外增強(qiáng)鍍膜-DUV。而其它探測(cè)器,比如薄型背照式CCD或CMOS則不需要這個(gè)選項(xiàng)。而為了避免二級(jí)衍射效應(yīng)的影響,可以通過(guò)在探測(cè)器的保護(hù)窗上鍍特殊膜層或安裝一個(gè)長(zhǎng)通濾光片。其它的選項(xiàng)則跟應(yīng)用有關(guān),比如非線性校準(zhǔn)和輻射定標(biāo)只有在進(jìn)行輻射測(cè)量時(shí)才需要。

假設(shè)需要配置一套用于測(cè)量液體樣品熒光的光譜系統(tǒng),為簡(jiǎn)單起見(jiàn)假設(shè)樣品被置于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比色皿中,那么我們?cè)撊绾慰紤]配置光譜儀呢?首先,我們應(yīng)該考慮波長(zhǎng)范圍和光學(xué)分辨率。大多數(shù)熒光測(cè)量裝置都選用紫外波段的激發(fā)光,而產(chǎn)生的熒光則在可見(jiàn)光區(qū)。如果我們想要同時(shí)測(cè)量激發(fā)光和熒光,最好選用能覆蓋200-1100nm的寬光譜光譜儀。如果我們想避開(kāi)激光發(fā)而只測(cè)量熒光,可以選擇窄波段的光譜儀,比如360-1100nm或500-1100nm,這兩種配置可以選用300線/mm或600 線/mm的光柵。

經(jīng)驗(yàn)告訴我們熒光信號(hào)通常比較弱,峰寬或者半高全寬(FWHM)比較大??紤]到這些因素,我們應(yīng)該選用一種靈敏度高的探測(cè)器,比如CCD探測(cè)器,同時(shí)使用一個(gè)相對(duì)較寬的狹縫,比如200 微米。寬狹縫可以保證更多的信號(hào)光進(jìn)入光譜儀,當(dāng)然另一方面降低了系統(tǒng)的分辨率。由于熒光的譜帶通常較寬,分辨率的影響可以不用考慮?;仡櫱懊嫣岬降?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/光柵選擇">光柵選擇(如300 線/mm或600 線/mm),所對(duì)應(yīng)的光學(xué)分辨率分別是8nm和4nm,這個(gè)分辨率對(duì)于熒光測(cè)量來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

除了光譜儀,我們還需要考慮種類紛雜的光源和采樣附件,但這已經(jīng)超出了這篇文章的范疇。正如上面的例子所表明的,通過(guò)一些簡(jiǎn)單的步驟就就可以配置好滿足您應(yīng)用的微型光譜儀。最重要的是,不必猶豫盡管向我們咨詢有關(guān)儀器的一切問(wèn)題,我們將會(huì)給您一套最適合您應(yīng)用的光譜儀配置。(end)

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