微型光譜儀是光譜測量系�(tǒng)中的核心部件,由于體積小,便于靈活地搭建光譜系統(tǒng),在科研�(lǐng)域應(yīng)用越來越廣�
微型光譜儀具體模塊化和高速采集的特點,在系統(tǒng)集成和現(xiàn)場檢測的場合得到了廣泛的�(yīng)用。結(jié)合光�、光�、測量附件,可以搭配成各種光�(xué)測量系統(tǒng)�
光譜儀器是�(yīng)用光�(xué)技�(shù)、電子技�(shù)及計算機(jī)技�(shù)對物�(zhì)的成分及�(jié)�(gòu)等�(jìn)行分析和測量的基本設(shè)�,廣泛應(yīng)用于�(huán)境監(jiān)�、工�(yè)控制、化�(xué)分析、食品品�(zhì)檢測、材料分析、臨床檢�、航空航天遙感及科學(xué)教育等領(lǐng)�。由于傳�(tǒng)的光譜儀存在著結(jié)�(gòu)�(fù)�、使用環(huán)境受限、不便攜帶及價格昂貴等不�,不能滿足現(xiàn)場檢測和實時�(jiān)控的需求。因�,微型光纖光譜儀成為光譜儀器發(fā)展的一個重要的研究方向。近年來,由于光纖技�(shù)、光柵技�(shù)及陣列式探測器技�(shù)的發(fā)展和成熟,使得光譜檢測系�(tǒng)形成了光源、采樣單元及攝譜單元相分離的�(jié)�(gòu)形式,整個系�(tǒng)�(jié)�(gòu)更具模塊化,使用更加方便靈活,從而使微型光纖光譜儀成為�(xiàn)場檢測和實時�(jiān)控的首選儀��
傳統(tǒng)的光譜儀光學(xué)系統(tǒng)�(jié)�(gòu)�(fù)雜,需通過旋轉(zhuǎn)光柵對整個光譜�(jìn)行掃�,測量速度�,并且對某些樣品還需�(jīng)過特定的�(yù)處理,并要放在儀器的固定樣品室內(nèi)�(jìn)行測�。與此相比,微型光纖光譜儀有很多優(yōu)�,如:速度快、價格低、體積小、重量輕及全譜獲�,而且通過光纖傳導(dǎo)可以脫離樣品室測量,適用于在線實時檢��
光譜儀微型化設(shè)計的實現(xiàn)得益于攝譜結(jié)�(gòu)的優(yōu)化。微型光纖光譜儀使用非對稱交叉式Czerny-Turner分光�(jié)�(gòu),此光學(xué)�(jié)�(gòu)的設(shè)計是在Czerny-Turner�(jié)�(gòu)基礎(chǔ)上�(jìn)行光路的改�(jìn),使光譜儀�(nèi)部構(gòu)件布局更緊�,可�(jìn)一步小型化。攝譜結(jié)�(gòu)光學(xué)平臺的優(yōu)化設(shè)計使微型光纖光譜儀�(nèi)部無移動部件,光�(xué)元件都采用反射形�,可在一定程度上減少像差,并使工作光譜范圍不受材料影�。微型光譜儀的固定化光學(xué)平臺適合于震動及窄空間等�(fù)雜的工作�(huán)��
光纖傳導(dǎo)技�(shù):光纖技�(shù)的發(fā)�,使待測物脫離了固定樣品池的限制,采樣方式變得更加靈�,適合于�(yuǎn)距離樣品�(jiān)�。由于光纖對光信號的傳輸作用,使得光譜儀可以�(yuǎn)離外界環(huán)境的干擾,保證光譜儀的長期可靠運(yùn)行�
CCD陣列探測器技�(shù):將�(jīng)光柵分光后的作用光在探測器上同時瞬間采集,而不必移動光�,因此樣品光譜采集速度及快,并通過計算�(jī)實時輸出�
光柵技�(shù):全息光柵具有較小的雜散光,而機(jī)械刻劃光柵具有更高的反射率和靈敏��
計算�(jī)技�(shù):電子計算技�(shù)的發(fā)展極大地提高了光譜儀的智能控制和處理能力�
隨著微型光譜儀�(yīng)用測量系�(tǒng)的不斷拓�,其快速高效分析及便攜式實時應(yīng)用的�(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來,光譜分析技�(shù)正逐步從實驗室分析走向�(xiàn)場實時檢測。依�(jù)�(xiàn)階段實際�(yīng)用現(xiàn)狀,微型光纖光譜儀在以下領(lǐng)域得到廣泛的�(yīng)用�
透射吸收測量:透射吸收測量用于測定液體或氣體中介質(zhì)對作用光的吸�,依�(jù)比耳定律,吸光度正比于摩爾吸收�、光程和樣品介質(zhì)濃度�
反射測量:反射測量方式分為鏡面反射和漫反射測�,在實際測量�,可以采用不同的參考白板和測量角度來�(jìn)行區(qū)�。反射測量用于測定樣品的化學(xué)成分及表面顏色相�(guān)信息�
�(fā)光二極管(LED)測量:LED測量系統(tǒng)用于LED光源的光譜強(qiáng)度及顏色指標(biāo)測量�
激光測量:根據(jù)激光光譜的特征,檢測系�(tǒng)配置高分辨率的微型光纖光譜儀,同時可用積分球或余弦校正器來衰減入射光,以避免CCD探測器的飽和�
熒光測量:熒光測量因其光譜信號特別弱,因此需要一個高靈敏的探測器及一個高效率的濾光片,將樣品激�(fā)出的微弱信號光和高強(qiáng)度的激�(fā)光區(qū)別開來�
氧含量測量:氧含量是通過光纖探頭熒光�(tuán)的熒光強(qiáng)度的衰減來�(jìn)行測�,應(yīng)用熒光淬滅原理可以測量溶解氧或氣�(tài)氧的分壓,從而探測出�(huán)境的氧含量�
拉曼光譜測量:拉曼光譜與紅外吸收光譜同為研究物質(zhì)的分子振動能級從而分析物�(zhì)的組�,但相對于紅外吸收光譜,拉曼光譜的譜線較為簡單且具有�,而且被測物不需�(jìn)行前處理,因此在判斷物質(zhì)組成成分時有明顯的優(yōu)�。拉曼光譜測量系�(tǒng)特別適用于反�(yīng)過程�(jiān)�、產(chǎn)品識�、遙感及介質(zhì)中高散射粒子的判定�
激光誘�(dǎo)擊穿光譜(LIBS)測量:LIBS是一種用于固�、液體及氣體中�(jìn)行實�、定性及半定量的光譜元素分析技�(shù),其工作原理是高�(qiáng)度的脈沖激光聚焦在樣品表面,脈寬為10ns的激光脈沖蒸�(fā)樣品�(chǎn)生等離子�,隨著等離子體的冷卻,處于激�(fā)�(tài)的原子發(fā)射出元素的特征光�,這個光譜被光纖探頭收集并傳送到光譜儀,通過光譜分析軟件中預(yù)存的樣品特征光譜�(jìn)行比對分��
微型光譜儀具有系統(tǒng)模塊化和搭建靈活性的�(yōu)�,因此在實際生產(chǎn)研究�,僅需配一套光譜儀,應(yīng)用不同的測試附件就可以對各種不同的樣品�(jìn)行實時檢測。同�,微型光纖光譜儀具有�(nèi)部結(jié)�(gòu)緊湊、無移動部件、波長范圍寬、測量速度�、價格低的特點,在工�(yè)在線�(jiān)控及便攜式檢測系�(tǒng)開發(fā)等領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用發(fā)展空��
維庫電子�,電子知�,一查百��
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