ฟังก์ชั่นของเครื่องวัดสเปกตรัมใยแก้วนำแสง

โดยทั่วไปแล้วเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงจะใช้ใยแก้วนำแสงเป็นตัวเชื่อมสัญญาณ ซึ่งจะเชื่อมต่อโฟโตเมตริกเข้ากับเครื่องสเปกโตรมิเตอร์เพื่อวิเคราะห์สเปกตรัม เนื่องจากใยแก้วนำแสงมีความสะดวกในการใช้งาน ผู้ใช้จึงสามารถสร้างระบบรวบรวมสเปกตรัมได้อย่างยืดหยุ่น

ข้อดีของเครื่องวัดสเปกตรัมใยแก้วนำแสงคือความเป็นโมดูลและความยืดหยุ่นของระบบการวัด ไมโครเครื่องวัดสเปกตรัมใยแก้วนำแสงจาก MUT ในเยอรมนีนั้นรวดเร็วมากจนสามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์ออนไลน์ได้ และเนื่องจากการใช้เครื่องตรวจจับสากลที่มีต้นทุนต่ำ ค่าใช้จ่ายของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์จึงลดลง และค่าใช้จ่ายของระบบการวัดทั้งหมดก็ลดลงด้วย

การกำหนดค่าพื้นฐานของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยตะแกรง ช่องเปิด และตัวตรวจจับ พารามิเตอร์ของส่วนประกอบเหล่านี้จะต้องระบุเมื่อซื้อเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ ประสิทธิภาพของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ขึ้นอยู่กับการผสมผสานและการสอบเทียบที่แม่นยำของส่วนประกอบเหล่านี้ หลังจากการสอบเทียบเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสง ตามหลักการแล้ว อุปกรณ์เสริมเหล่านี้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

การแนะนำฟังก์ชั่น

ตะแกรง

การเลือกกริดจะขึ้นอยู่กับช่วงสเปกตรัมและข้อกำหนดความละเอียด สำหรับเครื่องวัดสเปกตรัมใยแก้วนำแสง ช่วงสเปกตรัมมักจะอยู่ระหว่าง 200nm ถึง 2500nm เนื่องจากข้อกำหนดความละเอียดที่ค่อนข้างสูง จึงยากที่จะได้ช่วงสเปกตรัมที่กว้าง ในขณะเดียวกัน ยิ่งข้อกำหนดความละเอียดสูงขึ้น ฟลักซ์ส่องสว่างก็จะยิ่งน้อยลง สำหรับข้อกำหนดความละเอียดที่ต่ำกว่าและช่วงสเปกตรัมที่กว้างขึ้น กริด 300 เส้น/มม. เป็นตัวเลือกทั่วไป หากต้องการความละเอียดสเปกตรัมที่ค่อนข้างสูง สามารถทำได้โดยเลือกกริดที่มี 3600 เส้น/มม. หรือเลือกตัวตรวจจับที่มีความละเอียดพิกเซลมากขึ้น

รอยแยก

ช่องที่แคบกว่าสามารถปรับปรุงความละเอียดได้ แต่ฟลักซ์แสงจะเล็กลง ในทางกลับกัน ช่องที่กว้างขึ้นสามารถเพิ่มความไวได้ แต่จะต้องแลกมาด้วยความละเอียด ในข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน จะต้องเลือกความกว้างของช่องที่เหมาะสมเพื่อปรับผลการทดสอบโดยรวมให้เหมาะสมที่สุด

การตรวจสอบ

เครื่องตรวจจับจะกำหนดความละเอียดและความไวของสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงในบางวิธี โดยพื้นฐานแล้วบริเวณที่ไวต่อแสงบนเครื่องตรวจจับจะถูกจำกัด โดยจะถูกแบ่งออกเป็นพิกเซลเล็กๆ จำนวนมากเพื่อให้ได้ความละเอียดสูง หรือจะถูกแบ่งออกเป็นพิกเซลที่เล็กกว่าแต่ใหญ่กว่าเพื่อให้ได้ความไวสูง โดยทั่วไป ความไวของเครื่องตรวจจับ CCD จะดีกว่า ดังนั้นคุณจึงสามารถได้ความละเอียดที่ดีขึ้นโดยไม่ต้องมีความไวในระดับหนึ่ง เนื่องจากเครื่องตรวจจับ InGaAs มีความไวสูงและสัญญาณรบกวนความร้อนในอินฟราเรดใกล้ จึงสามารถปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้การทำความเย็น

ฟิลเตอร์กรองแสง

เนื่องจากเอฟเฟกต์การเลี้ยวเบนหลายชั้นของสเปกตรัมเอง การรบกวนจากการเลี้ยวเบนหลายชั้นจึงลดลงได้ด้วยการใช้ตัวกรอง ซึ่งแตกต่างจากเครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบทั่วไป เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงจะเคลือบบนตัวตรวจจับ และส่วนหนึ่งของฟังก์ชันนี้จำเป็นต้องติดตั้งที่โรงงาน ในเวลาเดียวกัน การเคลือบยังมีหน้าที่ป้องกันการสะท้อนและปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของระบบอีกด้วย

ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับช่วงสเปกตรัม ความละเอียดของแสง และความไวเป็นหลัก การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เหล่านี้ตัวใดตัวหนึ่งมักจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของพารามิเตอร์อื่นๆ

ความท้าทายหลักของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ไม่ใช่การเพิ่มพารามิเตอร์ทั้งหมดให้สูงสุดในเวลาผลิต แต่คือการทำให้ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในการเลือกพื้นที่สามมิติ กลยุทธ์นี้ทำให้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์สามารถตอบสนองลูกค้าได้ด้วยผลตอบแทนสูงสุดด้วยการลงทุนขั้นต่ำ ขนาดของลูกบาศก์ขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ต้องการ และขนาดของลูกบาศก์นั้นสัมพันธ์กับความซับซ้อนของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์และราคาของผลิตภัณฑ์เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ ผลิตภัณฑ์เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ควรตอบสนองพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ลูกค้าต้องการอย่างครบถ้วน

ช่วงสเปกตรัม

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์โดยทั่วไปแล้วช่วงสเปกตรัมที่เล็กกว่าจะให้ข้อมูลสเปกตรัมโดยละเอียด ในขณะที่ช่วงสเปกตรัมขนาดใหญ่จะมีช่วงภาพที่กว้างขึ้น ดังนั้นช่วงสเปกตรัมของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์จึงเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ต้องระบุให้ชัดเจน

ปัจจัยที่มีผลต่อช่วงสเปกตรัมเป็นหลัก ได้แก่ เส้นกริดและตัวตรวจจับ โดยจะเลือกเส้นกริดและตัวตรวจจับที่สอดคล้องกันตามความต้องการที่แตกต่างกัน

ความอ่อนไหว

เมื่อพูดถึงความไวนั้น สิ่งสำคัญคือการแยกแยะระหว่างความไวในการวัดแสง (ความแรงของสัญญาณที่น้อยที่สุดที่เครื่องวัดสเปกตรัมสามารถตรวจจับได้) และความไวในการวัดองค์ประกอบ (ความแตกต่างที่เล็กที่สุดในการดูดกลืนที่เครื่องสเปกโตรมิเตอร์สามารถวัดได้)

ก. ความไวแสง

สำหรับแอพพลิเคชันที่ต้องใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ที่มีความไวสูง เช่น ฟลูออเรสเซนซ์และรามาน เราขอแนะนำเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงระบายความร้อนด้วยความร้อน SEK พร้อมด้วยตัวตรวจจับ CCD แบบอาร์เรย์สองมิติ 1,024 พิกเซลระบายความร้อนด้วยความร้อน รวมถึงเลนส์ควบแน่นของตัวตรวจจับ กระจกสีทอง และช่องกว้าง (100μm หรือกว้างกว่านั้น) รุ่นนี้สามารถใช้เวลาในการรวมที่ยาวนาน (ตั้งแต่ 7 มิลลิวินาทีถึง 15 นาที) เพื่อปรับปรุงความแรงของสัญญาณ และสามารถลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงช่วงไดนามิกได้

ข. ความไวต่อสโตอิชิโอเมตริก

เพื่อตรวจจับค่าอัตราการดูดกลืนสองค่าด้วยแอมพลิจูดที่ใกล้เคียงกัน ไม่เพียงแต่ต้องมีความไวของตัวตรวจจับเท่านั้น แต่ยังต้องมีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนด้วย ตัวตรวจจับที่มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงสุดคือตัวตรวจจับ CCD แบบสองมิติ 1,024 พิกเซลที่ทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกในเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ SEK ที่มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน 1,000:1 ค่าเฉลี่ยของภาพสเปกตรัมหลายภาพยังสามารถปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนได้ และการเพิ่มจำนวนค่าเฉลี่ยจะทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นที่ความเร็วรากที่สอง เช่น ค่าเฉลี่ย 100 เท่าสามารถเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนได้ 10 เท่า จนไปถึง 10,000:1

ปณิธาน

ความละเอียดของแสงเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการวัดความสามารถในการแยกแสง หากคุณต้องการความละเอียดของแสงที่สูงมาก เราขอแนะนำให้คุณเลือกกริดที่มีเส้น 1,200 เส้น/มม. ขึ้นไป พร้อมด้วยช่องแคบและตัวตรวจจับ CCD 2,048 หรือ 3,648 พิกเซล