ოპტიკური ბოჭკოვანი სპექტრომეტრის ფუნქცია

ოპტიკური ბოჭკოვანი სპექტრომეტრები, როგორც წესი, იყენებენ ოპტიკურ ბოჭკოებს, როგორც სიგნალის დამაწყვილებელს, რომელიც სპექტრული ანალიზისთვის სპექტრომეტრთან იქნება ფოტომეტრული შეწყვილებული. ოპტიკური ბოჭკოების მოხერხებულობის გამო, მომხმარებლებს შეუძლიათ ძალიან მოქნილი იყვნენ სპექტრის შეძენის სისტემის შესაქმნელად.

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სპექტრომეტრების უპირატესობა არის გაზომვის სისტემის მოდულურობა და მოქნილობა. მიკროოპტიკური ბოჭკოვანი სპექტრომეტრიMUT-დან გერმანიაში იმდენად სწრაფია, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია ონლაინ ანალიზისთვის. და იაფი უნივერსალური დეტექტორების გამოყენების გამო, სპექტრომეტრის ღირებულება მცირდება და ამით მცირდება მთელი საზომი სისტემის ღირებულება.

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სპექტრომეტრის ძირითადი კონფიგურაცია შედგება ბადე, ჭრილი და დეტექტორი. სპექტრომეტრის შეძენისას უნდა იყოს მითითებული ამ კომპონენტების პარამეტრები. სპექტრომეტრის მოქმედება დამოკიდებულია ამ კომპონენტების ზუსტ კომბინაციასა და დაკალიბრებაზე, ოპტიკური ბოჭკოვანი სპექტრომეტრის დაკალიბრების შემდეგ, პრინციპში, ამ აქსესუარებს არ შეუძლიათ რაიმე ცვლილება.

ფუნქციის შესავალი

გახეხვა

ბადეების არჩევანი დამოკიდებულია სპექტრულ დიაპაზონზე და გარჩევადობის მოთხოვნებზე. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სპექტრომეტრებისთვის, სპექტრული დიაპაზონი ჩვეულებრივ 200 ნმ-დან 2500 ნმ-მდეა. შედარებით მაღალი გარჩევადობის მოთხოვნის გამო ძნელია ფართო სპექტრული დიაპაზონის მიღება; ამავდროულად, რაც უფრო მაღალია გარჩევადობის მოთხოვნა, მით ნაკლებია მანათობელი ნაკადი. დაბალი გარჩევადობის და ფართო სპექტრული დიაპაზონის მოთხოვნებისთვის, 300 ხაზი / მმ ბადე ჩვეულებრივი არჩევანია. თუ შედარებით მაღალი სპექტრული გარჩევადობაა საჭირო, ამის მიღწევა შესაძლებელია 3600 სტრიქონიანი/მმ ბადეების არჩევით, ან უფრო მეტი პიქსელის გარჩევადობის მქონე დეტექტორის არჩევით.

ჭრილი

ვიწრო ჭრილს შეუძლია გააუმჯობესოს გარჩევადობა, მაგრამ სინათლის ნაკადი უფრო მცირეა; მეორეს მხრივ, ფართო ჭრილებმა შეიძლება გაზარდოს მგრძნობელობა, მაგრამ გარჩევადობის ხარჯზე. განაცხადის სხვადასხვა მოთხოვნებში, შერჩეულია შესაბამისი ჭრილის სიგანე ტესტის საერთო შედეგის ოპტიმიზაციისთვის.

ზონდი

დეტექტორი გარკვეულწილად განსაზღვრავს ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სპექტრომეტრის გარჩევადობას და მგრძნობელობას, დეტექტორზე სინათლის მგრძნობიარე რეგიონი პრინციპში შეზღუდულია, ის იყოფა ბევრ პატარა პიქსელად მაღალი გარჩევადობისთვის ან იყოფა ნაკლებ, მაგრამ უფრო დიდ პიქსელებად მაღალი მგრძნობელობისთვის. ზოგადად, CCD დეტექტორის მგრძნობელობა უკეთესია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ უკეთესი გარჩევადობა გარკვეულწილად მგრძნობელობის გარეშე. InGaAs დეტექტორის მაღალი მგრძნობელობისა და თერმული ხმაურის გამო ინფრაწითელთან ახლოს, სისტემის სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა შეიძლება ეფექტურად გაუმჯობესდეს გაგრილების საშუალებით.

ოპტიკური ფილტრი

თავად სპექტრის მრავალსაფეხურიანი დიფრაქციული ეფექტის გამო, მრავალსაფეხურიანი დიფრაქციის ჩარევა შეიძლება შემცირდეს ფილტრის გამოყენებით. ჩვეულებრივი სპექტრომეტრებისგან განსხვავებით, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სპექტრომეტრები დაფარულია დეტექტორზე და ფუნქციის ეს ნაწილი უნდა დამონტაჟდეს ადგილზე ქარხანაში. ამავდროულად, საფარს აქვს ანტირეფლექსიის ფუნქციაც და აუმჯობესებს სისტემის სიგნალ-ხმაურ თანაფარდობას.

სპექტრომეტრის მოქმედება ძირითადად განისაზღვრება სპექტრული დიაპაზონით, ოპტიკური გარჩევადობით და მგრძნობელობით. ერთ-ერთი ამ პარამეტრის ცვლილება ჩვეულებრივ გავლენას მოახდენს სხვა პარამეტრების შესრულებაზე.

სპექტრომეტრის მთავარი გამოწვევა არ არის წარმოების დროს ყველა პარამეტრის მაქსიმიზაცია, არამედ სპექტრომეტრის ტექნიკური ინდიკატორების შესრულების მოთხოვნები სხვადასხვა აპლიკაციებისთვის ამ სამგანზომილებიანი სივრცის შერჩევაში. ეს სტრატეგია საშუალებას აძლევს სპექტრომეტრს დააკმაყოფილოს მომხმარებლები მაქსიმალური ანაზღაურებისთვის მინიმალური ინვესტიციით. კუბის ზომა დამოკიდებულია ტექნიკურ ინდიკატორებზე, რომლებსაც სპექტრომეტრმა უნდა მიაღწიოს და მისი ზომა დაკავშირებულია სპექტრომეტრის სირთულესთან და სპექტრომეტრის პროდუქტის ფასთან. სპექტრომეტრის პროდუქტები სრულად უნდა აკმაყოფილებდეს მომხმარებლის მიერ მოთხოვნილ ტექნიკურ პარამეტრებს.

სპექტრული დიაპაზონი

სპექტრომეტრებიუფრო მცირე სპექტრული დიაპაზონით, როგორც წესი, იძლევა დეტალურ სპექტრულ ინფორმაციას, მაშინ როცა დიდი სპექტრული დიაპაზონი უფრო ფართო ვიზუალური დიაპაზონია. ამიტომ, სპექტრომეტრის სპექტრული დიაპაზონი არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომელიც მკაფიოდ უნდა იყოს მითითებული.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სპექტრულ დიაპაზონზე, ძირითადად არის ბადე და დეტექტორი, ხოლო შესაბამისი ბადე და დეტექტორი შეირჩევა სხვადასხვა მოთხოვნების მიხედვით.

მგრძნობელობა

მგრძნობელობაზე საუბრისას, მნიშვნელოვანია განასხვავოთ მგრძნობელობა ფოტომეტრიაში (სიგნალის ყველაზე მცირე სიძლიერე, რომელიცსპექტრომეტრიშეუძლია აღმოაჩინოს) და მგრძნობელობა სტოიქიომეტრიაში (აბსორბციის ყველაზე მცირე განსხვავება, რომელიც სპექტრომეტრს შეუძლია გაზომოს).

ა. ფოტომეტრული მგრძნობელობა

აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალი მგრძნობელობის სპექტრომეტრებს, როგორიცაა ფლუორესცენცია და რამანი, ჩვენ გირჩევთ SEK თერმო-გაცივებულ ოპტიკურ ბოჭკოვან სპექტრომეტრებს თერმოგაციებული 1024 პიქსელიანი ორგანზომილებიანი მასივის CCD დეტექტორებით, ასევე დეტექტორის კონდენსაციის ლინზებით, ოქროს სარკეებით და ფართო განათებით 100 μm ან უფრო ფართო). ამ მოდელს შეუძლია გამოიყენოს ხანგრძლივი ინტეგრაციის დრო (7 მილიწამიდან 15 წუთამდე) სიგნალის სიძლიერის გასაუმჯობესებლად და შეუძლია შეამციროს ხმაური და გააუმჯობესოს დინამიური დიაპაზონი.

ბ. სტოქიომეტრიული მგრძნობელობა

შთანთქმის სიჩქარის ორი მნიშვნელობის აღმოსაჩენად ძალიან ახლო ამპლიტუდით, საჭიროა არა მხოლოდ დეტექტორის მგრძნობელობა, არამედ სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა. სიგნალ-ხმაურის ყველაზე მაღალი თანაფარდობის მქონე დეტექტორი არის თერმოელექტრული მაცივარი 1024 პიქსელიანი ორგანზომილებიანი მასივის CCD დეტექტორი SEK სპექტრომეტრში, სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობით 1000:1. მრავალჯერადი სპექტრული გამოსახულების საშუალომ ასევე შეიძლება გააუმჯობესოს სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა, ხოლო საშუალო რიცხვის გაზრდა გამოიწვევს სიგნალის-ხმაურის თანაფარდობის გაზრდას კვადრატული ფესვის სიჩქარით, მაგალითად, საშუალოდ 100-ჯერ შეიძლება გაზარდეთ სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა 10-ჯერ, მიაღწიეთ 10000:1-ს.

რეზოლუცია

ოპტიკური გარჩევადობა მნიშვნელოვანი პარამეტრია ოპტიკური გაყოფის უნარის გასაზომად. თუ თქვენ გჭირდებათ ძალიან მაღალი ოპტიკური გარჩევადობა, გირჩევთ აირჩიოთ ბადე 1200 ხაზი/მმ ან მეტი, ვიწრო ჭრილთან და 2048 ან 3648 პიქსელიანი CCD დეტექტორით.