광섬유 분광계의 기능

광섬유 분광계는 일반적으로 광섬유를 신호 커플러로 사용하며, 이는 스펙트럼 분석을 위해 분광계에 광도계로 연결됩니다. 광섬유의 편리성으로 인해 사용자는 매우 유연하게 스펙트럼 수집 시스템을 구축할 수 있습니다.

광섬유 분광계의 장점은 측정 시스템의 모듈성과 유연성입니다. 마이크로광섬유 분광계독일 MUT의 데이터는 매우 빠르기 때문에 온라인 분석에 사용할 수 있습니다. 그리고 저가형 만능검출기를 사용하므로 분광계의 비용이 절감되어 측정시스템 전체의 비용이 절감됩니다.

광섬유 분광계의 기본 구성은 격자, 슬릿 및 검출기로 구성됩니다. 분광계를 구매할 때 이러한 구성요소의 매개변수를 지정해야 합니다. 분광계의 성능은 이러한 구성요소의 정확한 조합과 교정에 따라 달라지며, 원칙적으로 광섬유 분광계를 교정한 후에는 이러한 액세서리에 어떠한 변경도 있을 수 없습니다.

기능 소개

창살

격자 선택은 스펙트럼 범위와 분해능 요구 사항에 따라 달라집니다. 광섬유 분광계의 경우 스펙트럼 범위는 일반적으로 200nm에서 2500nm 사이입니다. 상대적으로 높은 해상도가 요구되기 때문에 넓은 스펙트럼 범위를 얻는 것이 어렵습니다. 동시에 해상도 요구 사항이 높을수록 광속은 줄어듭니다. 더 낮은 해상도와 더 넓은 스펙트럼 범위에 대한 요구 사항의 경우 300 라인/mm 격자가 일반적인 선택입니다. 상대적으로 높은 스펙트럼 해상도가 필요한 경우 3600라인/mm의 격자를 선택하거나 더 많은 픽셀 해상도를 가진 검출기를 선택하여 달성할 수 있습니다.

긴 구멍

슬릿이 좁을수록 해상도는 향상되지만 광속은 더 작아집니다. 반면, 슬릿이 넓을수록 감도는 향상되지만 분해능은 저하됩니다. 다양한 적용 요구 사항에서 전체 테스트 결과를 최적화하기 위해 적절한 슬릿 너비가 선택됩니다.

조사

검출기는 어떤 방식으로든 광섬유 분광계의 해상도와 감도를 결정하며, 검출기의 감광 영역은 원칙적으로 제한되어 있으며 고해상도를 위해 여러 개의 작은 픽셀로 분할되거나 고감도를 위해 더 적지만 더 큰 픽셀로 분할됩니다. 일반적으로 CCD 검출기의 감도가 더 좋기 때문에 어느 정도 감도 없이도 더 나은 해상도를 얻을 수 있습니다. 근적외선에서 InGaAs 검출기의 높은 감도와 열 잡음으로 인해 시스템의 신호 대 잡음비는 냉각을 통해 효과적으로 향상될 수 있습니다.

광학 필터

스펙트럼 자체의 다단 회절 효과 때문에 필터를 사용하면 다단 회절의 간섭을 줄일 수 있습니다. 기존 분광기와 달리 광섬유 분광기는 검출기에 코팅이 되어 있으며, 이 부분의 기능은 공장에서 설치해야 합니다. 동시에 코팅에는 반사 방지 기능도 있으며 시스템의 신호 대 잡음비를 향상시킵니다.

분광계의 성능은 주로 스펙트럼 범위, 광학 분해능 및 감도에 따라 결정됩니다. 이러한 매개변수 중 하나를 변경하면 일반적으로 다른 매개변수의 성능에 영향을 미칩니다.

분광계의 주요 과제는 제조 시 모든 매개변수를 최대화하는 것이 아니라 분광계의 기술 지표가 이 3차원 공간 선택에서 다양한 응용 분야의 성능 요구 사항을 충족하도록 만드는 것입니다. 이 전략을 통해 분광계는 최소한의 투자로 최대 수익을 얻을 수 있는 고객을 만족시킬 수 있습니다. 큐브의 크기는 분광계가 달성해야 하는 기술 지표에 따라 달라지며, 그 크기는 분광계의 복잡성 및 분광계 제품 가격과 관련됩니다. 분광계 제품은 고객이 요구하는 기술 매개변수를 완전히 충족해야 합니다.

스펙트럼 범위

분광계스펙트럼 범위가 작을수록 일반적으로 자세한 스펙트럼 정보가 제공되는 반면, 스펙트럼 범위가 클수록 가시 범위가 더 넓어집니다. 따라서 분광계의 스펙트럼 범위는 명확하게 지정해야 하는 중요한 매개변수 중 하나입니다.

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

감광도

감도에 관해 말하자면, 측광법에서 감도(A가 제공하는 가장 작은 신호 강도)를 구별하는 것이 중요합니다.분광계감지할 수 있음) 및 화학량론의 감도(분광계가 측정할 수 있는 흡수의 가장 작은 차이)입니다.

에이. 광도 감도

형광 및 라만과 같이 고감도 분광기가 필요한 응용 분야의 경우 열냉각식 1024픽셀 2차원 배열 CCD 검출기와 검출기 집광 렌즈, 금 거울 및 넓은 슬릿을 갖춘 SEK 열냉각식 광섬유 분광기를 권장합니다( 100μm 이상). 이 모델은 긴 통합 시간(7밀리초 ~ 15분)을 사용하여 신호 강도를 향상시키고 잡음을 줄이고 동적 범위를 향상시킬 수 있습니다.

비. 화학양론적 감도

매우 가까운 진폭으로 두 가지 값의 흡수율을 검출하려면 검출기의 감도뿐만 아니라 신호 대 잡음비가 필요합니다. 신호 대 잡음비가 가장 높은 검출기는 신호 대 잡음비가 1000:1인 SEK 분광계의 열전 냉장형 1024픽셀 2차원 배열 CCD 검출기입니다. 여러 스펙트럼 이미지의 평균은 신호 대 잡음비도 향상시킬 수 있으며, 평균 수를 늘리면 신호 대 잡음비가 제곱근 속도로 증가합니다. 예를 들어 평균 100배는 신호 대 잡음비를 10배 늘려 10,000:1에 도달합니다.

해결

광학 분해능은 광학 분할 능력을 측정하는 중요한 매개변수입니다. 매우 높은 광학 해상도가 필요한 경우 좁은 슬릿 및 2048 또는 3648 픽셀 CCD 검출기와 함께 1200라인/mm 이상의 격자를 선택하는 것이 좋습니다.