광섬유 분광기의 기능

광섬유 분광기는 일반적으로 광섬유를 신호 결합기로 사용하며, 이 광섬유는 분광기와 광도 결합되어 스펙트럼 분석을 수행합니다. 광섬유의 편리성 덕분에 사용자는 스펙트럼 수집 시스템을 매우 유연하게 구축할 수 있습니다.

광섬유 분광기의 장점은 측정 시스템의 모듈성과 유연성입니다. 마이크로광섬유 분광기독일 MUT의 분석 속도는 매우 빨라 온라인 분석에 사용할 수 있습니다. 또한, 저렴한 범용 검출기를 사용함으로써 분광기 비용이 절감되어 전체 측정 시스템 비용도 절감됩니다.

광섬유 분광기의 기본 구성은 회절격자, 슬릿, 그리고 검출기로 구성됩니다. 분광기를 구매할 때 이러한 구성 요소의 매개변수를 명시해야 합니다. 분광기의 성능은 이러한 구성 요소의 정밀한 조합과 교정에 달려 있습니다. 광섬유 분광기 교정 후에는 원칙적으로 이러한 구성 요소를 변경할 수 없습니다.

기능 소개

창살

회절격자 선택은 스펙트럼 범위와 분해능 요건에 따라 달라집니다. 광섬유 분광기의 경우, 스펙트럼 범위는 일반적으로 200nm에서 2500nm 사이입니다. 비교적 높은 분해능이 요구되기 때문에 넓은 스펙트럼 범위를 얻기가 어렵습니다. 또한, 분해능이 높아질수록 광속은 감소합니다. 분해능이 낮고 스펙트럼 범위가 더 넓은 경우에는 300line/mm 회절격자가 일반적으로 사용됩니다. 비교적 높은 스펙트럼 분해능이 필요한 경우에는 3600line/mm 회절격자를 선택하거나, 픽셀 분해능이 더 높은 검출기를 선택하여 높은 분해능을 얻을 수 있습니다.

긴 구멍

슬릿 폭이 좁을수록 분해능은 향상되지만 광속은 감소합니다. 반면, 슬릿 폭이 넓을수록 감도는 향상되지만 분해능은 떨어집니다. 다양한 응용 분야에서 요구 사항에 따라 적절한 슬릿 폭을 선택하여 전체 테스트 결과를 최적화합니다.

조사

검출기는 광섬유 분광기의 분해능과 감도를 결정하는 여러 가지 요인이 있습니다. 검출기의 감광 영역은 원칙적으로 제한되어 있으며, 고해상도를 위해서는 여러 개의 작은 픽셀로 분할되고, 고감도를 위해서는 더 적지만 더 큰 픽셀로 분할됩니다. 일반적으로 CCD 검출기의 감도가 더 우수하므로, 어느 정도 감도 저하 없이도 더 나은 분해능을 얻을 수 있습니다. 근적외선에서 InGaAs 검출기는 높은 감도와 열 잡음을 제공하므로, 냉각을 통해 시스템의 신호 대 잡음비를 효과적으로 개선할 수 있습니다.

광학 필터

스펙트럼 자체의 다단계 회절 효과로 인해 필터를 사용하면 다단계 회절의 간섭을 줄일 수 있습니다. 기존 분광기와 달리 광섬유 분광기는 검출기에 코팅이 되어 있으며, 이 기능은 공장에서 미리 설치해야 합니다. 동시에, 코팅은 반사 방지 기능도 수행하여 시스템의 신호대잡음비를 향상시킵니다.

분광기의 성능은 주로 스펙트럼 범위, 광학 분해능, 그리고 감도에 의해 결정됩니다. 이러한 매개변수 중 하나를 변경하면 일반적으로 다른 매개변수의 성능에 영향을 미칩니다.

분광기의 주요 과제는 제조 시 모든 매개변수를 극대화하는 것이 아니라, 분광기의 기술적 지표가 3차원 공간 선택에서 다양한 응용 분야의 성능 요건을 충족하도록 하는 것입니다. 이러한 전략을 통해 분광기는 최소 투자로 최대 수익을 달성하여 고객을 만족시킬 수 있습니다. 큐브의 크기는 분광기가 달성해야 하는 기술적 지표에 따라 결정되며, 이는 분광기의 복잡성 및 분광기 제품의 가격과 관련이 있습니다. 분광기 제품은 고객이 요구하는 기술적 요건을 완벽하게 충족해야 합니다.

스펙트럼 범위

분광기분광 범위가 작을수록 일반적으로 상세한 분광 정보를 제공하는 반면, 분광 범위가 클수록 가시 범위가 더 넓습니다. 따라서 분광기의 분광 범위는 명확하게 명시되어야 하는 중요한 매개변수 중 하나입니다.

스펙트럼 범위에 영향을 미치는 요소는 주로 회절격자와 검출기이며, 해당 회절격자와 검출기는 다양한 요구 사항에 따라 선택됩니다.

감광도

감도에 대해 말하자면 광도 측정에서의 감도(가장 작은 신호 강도)와분광계화학양론(분광기가 측정할 수 있는 가장 작은 흡광도 차이)에서의 민감도와 감지 가능.

a. 광도 감도

형광 및 라만 분광기와 같이 고감도 분광기가 필요한 응용 분야의 경우, 열냉각 1024픽셀 2차원 배열 CCD 검출기와 검출기 집광 렌즈, 금 거울, 그리고 넓은 슬릿(100μm 이상)을 갖춘 SEK 열냉각 광섬유 분광기를 권장합니다. 이 모델은 긴 적분 시간(7밀리초에서 15분)을 사용하여 신호 강도를 향상시키고, 노이즈를 줄이며, 동적 범위를 개선할 수 있습니다.

b. 화학양론적 민감도

매우 가까운 진폭을 갖는 두 흡수율 값을 검출하기 위해서는 검출기의 감도뿐만 아니라 신호 대 잡음비(SNR)도 중요합니다. 신호 대 잡음비가 가장 높은 검출기는 SEK 분광기의 열전 냉각식 1024픽셀 2차원 배열 CCD 검출기로, 신호 대 잡음비가 1000:1입니다. 여러 스펙트럼 이미지의 평균을 내는 것도 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있으며, 평균 개수가 증가하면 신호 대 잡음비가 제곱근 속도로 증가합니다. 예를 들어, 평균을 100배로 하면 신호 대 잡음비가 10배 증가하여 10,000:1에 도달할 수 있습니다.

해결

광학 분해능은 광 분할 능력을 측정하는 중요한 매개변수입니다. 매우 높은 광학 분해능이 필요한 경우, 1200lines/mm 이상의 회절격자와 좁은 슬릿, 그리고 2048 또는 3648 픽셀 CCD 검출기를 선택하는 것이 좋습니다.