ฟังก์ชั่นของสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสง

สเปกโตรมิเตอร์แบบใยแก้วนำแสงมักจะใช้ใยแก้วนำแสงเป็นตัวต่อสัญญาณ ซึ่งจะเป็นโฟโตเมตริกควบคู่กับสเปกโตรมิเตอร์สำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัม เนื่องจากความสะดวกของใยแก้วนำแสง ผู้ใช้จึงมีความยืดหยุ่นมากในการสร้างระบบการรับคลื่นความถี่

ข้อดีของสเปกโตรมิเตอร์แบบไฟเบอร์ออปติกคือความเป็นโมดูลและความยืดหยุ่นของระบบการวัด ไมโครสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสงจาก MUT ในเยอรมนี รวดเร็วมากจนสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์ออนไลน์ได้ และเนื่องจากการใช้เครื่องตรวจจับสากลราคาประหยัด ต้นทุนของสเปกโตรมิเตอร์จึงลดลง และทำให้ต้นทุนของระบบการวัดทั้งหมดลดลง

การกำหนดค่าพื้นฐานของสเปกโตรมิเตอร์ไฟเบอร์ออปติกประกอบด้วยตะแกรง ช่องเจาะ และเครื่องตรวจจับ ต้องระบุพารามิเตอร์ของส่วนประกอบเหล่านี้เมื่อซื้อสเปกโตรมิเตอร์ ประสิทธิภาพของสเปกโตรมิเตอร์ขึ้นอยู่กับการผสมผสานที่แม่นยำและการสอบเทียบส่วนประกอบเหล่านี้ หลังจากการสอบเทียบสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสง โดยหลักการแล้ว อุปกรณ์เสริมเหล่านี้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงใดๆ ได้

การแนะนำฟังก์ชัน

ตะแกรง

ทางเลือกของตะแกรงขึ้นอยู่กับข้อกำหนดช่วงสเปกตรัมและความละเอียด สำหรับสเปกโตรมิเตอร์ใยแก้วนำแสง ช่วงสเปกตรัมมักจะอยู่ระหว่าง 200 นาโนเมตรถึง 2500 นาโนเมตร เนื่องจากความต้องการความละเอียดที่ค่อนข้างสูง จึงเป็นเรื่องยากที่จะได้ช่วงสเปกตรัมที่กว้าง ในเวลาเดียวกัน ยิ่งความต้องการความละเอียดสูงเท่าใด ฟลักซ์ส่องสว่างก็จะน้อยลงเท่านั้น สำหรับข้อกำหนดด้านความละเอียดที่ต่ำกว่าและช่วงสเปกตรัมที่กว้างขึ้น ตะแกรงขนาด 300 เส้น /มม. เป็นตัวเลือกตามปกติ หากต้องการความละเอียดสเปกตรัมที่ค่อนข้างสูง สามารถทำได้โดยการเลือกตะแกรงที่มี 3600 เส้น /มม. หรือเลือกเครื่องตรวจจับที่มีความละเอียดพิกเซลมากขึ้น

กรีด

ช่องที่แคบกว่าสามารถปรับปรุงความละเอียดได้ แต่ฟลักซ์แสงจะเล็กกว่า ในทางกลับกัน กรีดที่กว้างขึ้นสามารถเพิ่มความไวได้ แต่ต้องสูญเสียความละเอียดไป ในข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน จะมีการเลือกความกว้างของร่องที่เหมาะสมเพื่อปรับผลการทดสอบโดยรวมให้เหมาะสมที่สุด

สอบสวน

เครื่องตรวจจับจะกำหนดความละเอียดและความไวของไฟเบอร์ออปติกสเปกโตรมิเตอร์ในบางวิธี โดยหลักการแล้วบริเวณที่ไวต่อแสงบนเครื่องตรวจจับจะถูกแบ่งออกเป็นพิกเซลขนาดเล็กจำนวนมากสำหรับความละเอียดสูง หรือแบ่งออกเป็นพิกเซลน้อยลงแต่ใหญ่กว่าสำหรับความไวสูง โดยทั่วไป ความไวของตัวตรวจจับ CCD จะดีกว่า ดังนั้นคุณจึงสามารถได้รับความละเอียดที่ดีกว่าโดยไม่ต้องมีความไวในระดับหนึ่ง เนื่องจากความไวสูงและสัญญาณรบกวนจากความร้อนของเครื่องตรวจจับ InGaAs ในอินฟราเรดใกล้ จึงสามารถปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการทำความเย็น

ตัวกรองแสง

เนื่องจากเอฟเฟ็กต์การเลี้ยวเบนแบบหลายขั้นของสเปกตรัมเอง การรบกวนของการเลี้ยวเบนแบบหลายขั้นสามารถลดลงได้โดยใช้ตัวกรอง ไฟเบอร์ออปติกสเปกโตรมิเตอร์ถูกเคลือบไว้บนเครื่องตรวจจับ ซึ่งต่างจากสเปกโตรมิเตอร์ทั่วไป และฟังก์ชันส่วนนี้จำเป็นต้องได้รับการติดตั้งที่โรงงาน ในขณะเดียวกัน สารเคลือบยังมีฟังก์ชั่นป้องกันแสงสะท้อนและปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของระบบอีกด้วย

ประสิทธิภาพของสเปกโตรมิเตอร์จะขึ้นอยู่กับช่วงสเปกตรัม ความละเอียดของแสง และความไวเป็นหลัก การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมักจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของพารามิเตอร์ตัวอื่น

ความท้าทายหลักของสเปกโตรมิเตอร์ไม่ใช่การเพิ่มพารามิเตอร์ทั้งหมดให้สูงสุด ณ เวลาที่ผลิต แต่เพื่อให้ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของสเปกโตรมิเตอร์ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในการเลือกพื้นที่สามมิตินี้ กลยุทธ์นี้ช่วยให้สเปกโตรมิเตอร์สามารถตอบสนองลูกค้าเพื่อผลตอบแทนสูงสุดด้วยการลงทุนขั้นต่ำ ขนาดของลูกบาศก์ขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สเปกโตรมิเตอร์จำเป็นต้องบรรลุ และขนาดของมันสัมพันธ์กับความซับซ้อนของสเปกโตรมิเตอร์และราคาของผลิตภัณฑ์สเปกโตรมิเตอร์ ผลิตภัณฑ์สเปกโตรมิเตอร์ควรมีคุณสมบัติตรงตามพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ลูกค้าต้องการอย่างสมบูรณ์

ช่วงสเปกตรัม

สเปกโตรมิเตอร์โดยปกติแล้วช่วงสเปกตรัมที่เล็กกว่าจะให้ข้อมูลสเปกตรัมโดยละเอียด ในขณะที่ช่วงสเปกตรัมขนาดใหญ่จะมีช่วงการมองเห็นที่กว้างกว่า ดังนั้นช่วงสเปกตรัมของสเปกโตรมิเตอร์จึงเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ต้องระบุอย่างชัดเจน

ปัจจัยที่ส่งผลต่อช่วงสเปกตรัมส่วนใหญ่เป็นตะแกรงและเครื่องตรวจจับ และตะแกรงและเครื่องตรวจจับที่สอดคล้องกันจะถูกเลือกตามความต้องการที่แตกต่างกัน

ความไว

เมื่อพูดถึงความไว สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่างความไวในการวัดแสง (ความแรงของสัญญาณที่เล็กที่สุดที่ aสเปกโตรมิเตอร์สามารถตรวจจับได้) และความไวในปริมาณสัมพันธ์ (ความแตกต่างน้อยที่สุดในการดูดกลืนแสงที่สเปกโตรมิเตอร์สามารถวัดได้)

ก. ความไวแสง

สำหรับการใช้งานที่ต้องใช้สเปกโตรมิเตอร์ความไวสูง เช่น ฟลูออเรสเซนต์และ Raman เราขอแนะนำสเปกโตรมิเตอร์ไฟเบอร์ออปติกระบายความร้อนด้วยความร้อน SEK พร้อมด้วยเครื่องตรวจจับ CCD อาเรย์สองมิติ 1024 พิกเซลที่ระบายความร้อนด้วยความร้อน เช่นเดียวกับเลนส์ควบแน่นของเครื่องตรวจจับ กระจกสีทอง และช่องกว้าง ( 100μm หรือกว้างกว่า) รุ่นนี้สามารถใช้เวลารวมที่ยาวนาน (ตั้งแต่ 7 มิลลิวินาทีถึง 15 นาที) เพื่อปรับปรุงความแรงของสัญญาณ และสามารถลดเสียงรบกวนและปรับปรุงช่วงไดนามิกได้

ข. ความไวของปริมาณสารสัมพันธ์

ในการตรวจจับอัตราการดูดกลืนแสงสองค่าที่มีแอมพลิจูดใกล้เคียงกันมาก ไม่เพียงแต่ต้องใช้ความไวของเครื่องตรวจจับเท่านั้น แต่ยังต้องใช้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนด้วย เครื่องตรวจจับที่มีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูงสุดคือเครื่องตรวจจับ CCD อาเรย์สองมิติ 1024 พิกเซลในตู้เย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริกในสเปกโตรมิเตอร์ SEK ที่มีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน 1000:1 ค่าเฉลี่ยของภาพสเปกตรัมหลายภาพยังสามารถปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนได้ และการเพิ่มขึ้นของจำนวนเฉลี่ยจะทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนเพิ่มขึ้นที่ความเร็วรากที่สอง เช่น ค่าเฉลี่ย 100 เท่าสามารถ เพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน 10 เท่าถึง 10,000:1

ปณิธาน

ความละเอียดของแสงเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการวัดความสามารถในการแยกแสง หากคุณต้องการความละเอียดของแสงที่สูงมาก เราขอแนะนำให้คุณเลือกตะแกรงที่มีขนาด 1200 เส้น/มม. ขึ้นไป พร้อมด้วยร่องแคบและเครื่องตรวจจับ CCD 2048 หรือ 3648 พิกเซล