Օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրի գործառույթը

Օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրերը սովորաբար օպտիկական մանրաթելն օգտագործում են որպես ազդանշանի միացնող, որը լուսաչափականորեն միացված կլինի սպեկտրոմետրին՝ սպեկտրալ վերլուծության համար: Օպտիկական մանրաթելի հարմարության շնորհիվ օգտատերերը կարող են շատ ճկուն լինել սպեկտրի ձեռքբերման համակարգ կառուցելու հարցում:

Օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերի առավելությունը չափման համակարգի մոդուլային լինելն ու ճկունությունն է։ Միկրոօպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրԳերմանիայի MUT-ից ստացված տեղեկատվությունը այնքան արագ է, որ կարող է օգտագործվել առցանց վերլուծության համար։ Եվ ցածրարժեք ունիվերսալ դետեկտորների օգտագործման շնորհիվ սպեկտրոմետրի արժեքը նվազում է, և այդպիսով կրճատվում է նաև ամբողջ չափման համակարգի արժեքը։

Օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրի հիմնական կոնֆիգուրացիան բաղկացած է ցանցից, ճեղքից և դետեկտորից: Այս բաղադրիչների պարամետրերը պետք է նշվեն սպեկտրոմետր գնելիս: Սպեկտրոմետրի աշխատանքը կախված է այս բաղադրիչների ճշգրիտ համադրությունից և կարգաբերումից, օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրի կարգաբերումից հետո, սկզբունքորեն, այս պարագաները չեն կարող որևէ փոփոխություն կրել:

Ֆունկցիայի ներածություն

քերել

Ցանցի ընտրությունը կախված է սպեկտրալ տիրույթից և լուծաչափի պահանջներից: Օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերի համար սպեկտրալ տիրույթը սովորաբար 200 նմ-ից մինչև 2500 նմ է: Համեմատաբար բարձր լուծաչափի պահանջի պատճառով դժվար է ստանալ լայն սպեկտրալ տիրույթ. միևնույն ժամանակ, որքան բարձր է լուծաչափի պահանջը, այնքան քիչ է լուսային հոսքը: Ավելի ցածր լուծաչափի և ավելի լայն սպեկտրալ տիրույթի պահանջների համար սովորական ընտրություն է 300 գիծ/մմ ցանցը: Եթե պահանջվում է համեմատաբար բարձր սպեկտրալ լուծաչափ, դրան կարելի է հասնել՝ ընտրելով 3600 գիծ/մմ ցանց կամ ընտրելով ավելի մեծ պիքսելային լուծաչափով դետեկտոր:

ճեղք

Ավելի նեղ ճեղքը կարող է բարելավել լուծաչափը, սակայն լույսի հոսքը փոքր է։ Մյուս կողմից, ավելի լայն ճեղքերը կարող են մեծացնել զգայունությունը, բայց լուծաչափի հաշվին։ Տարբեր կիրառման պահանջներում ընտրվում է համապատասխան ճեղքի լայնությունը՝ ընդհանուր փորձարկման արդյունքը օպտիմալացնելու համար։

զոնդ

Դետեկտորը որոշ առումներով որոշում է օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրի լուծաչափը և զգայունությունը, դետեկտորի լուսազգայուն հատվածը սկզբունքորեն սահմանափակ է, այն բաժանված է բազմաթիվ փոքր պիքսելների՝ բարձր լուծաչափի համար կամ բաժանված է ավելի քիչ, բայց ավելի մեծ պիքսելների՝ բարձր զգայունության համար: Ընդհանուր առմամբ, CCD դետեկտորի զգայունությունն ավելի լավն է, ուստի կարելի է ստանալ ավելի լավ լուծաչափ՝ առանց որոշ չափով զգայունության: InGaAs դետեկտորի բարձր զգայունության և մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրում ջերմային աղմուկի պատճառով համակարգի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը կարող է արդյունավետորեն բարելավվել սառեցման միջոցով:

Օպտիկական ֆիլտր

Սպեկտրի բազմաստիճան դիֆրակցիոն էֆեկտի շնորհիվ, բազմաստիճան դիֆրակցիոն ինտերֆերենցիան կարելի է նվազեցնել ֆիլտրի միջոցով: Ի տարբերություն ավանդական սպեկտրոմետրերի, օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերը պատված են դետեկտորի վրա, և գործառույթի այս մասը պետք է տեղադրվի գործարանում: Միևնույն ժամանակ, ծածկույթն ունի նաև անդրադարձման դեմ պաշտպանիչ գործառույթ և բարելավում է համակարգի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը:

Սպեկտրոմետրի աշխատանքը հիմնականում որոշվում է սպեկտրալ տիրույթով, օպտիկական լուծաչափով և զգայունությամբ։ Այս պարամետրերից մեկի փոփոխությունը սովորաբար ազդում է մյուս պարամետրերի աշխատանքի վրա։

Սպեկտրոմետրի հիմնական մարտահրավերը արտադրության պահին բոլոր պարամետրերի մաքսիմալացումը չէ, այլ սպեկտրոմետրի տեխնիկական ցուցանիշների համապատասխանեցումը այս եռաչափ տարածության ընտրության տարբեր կիրառությունների համար կատարողականի պահանջներին: Այս ռազմավարությունը թույլ է տալիս սպեկտրոմետրին բավարարել հաճախորդների պահանջները՝ նվազագույն ներդրումներով առավելագույն եկամտաբերության համար: Խորանարդի չափը կախված է սպեկտրոմետրի կողմից անհրաժեշտ տեխնիկական ցուցանիշներից, և դրա չափը կապված է սպեկտրոմետրի բարդության և սպեկտրոմետրի արտադրանքի գնի հետ: Սպեկտրոմետրի արտադրանքը պետք է լիովին համապատասխանի հաճախորդների կողմից պահանջվող տեխնիկական պարամետրերին:

Սպեկտրալ տիրույթ

ՍպեկտրոմետրերԱվելի փոքր սպեկտրալ տիրույթով ցուցիչները սովորաբար տալիս են մանրամասն սպեկտրալ տեղեկատվություն, մինչդեռ մեծ սպեկտրալ տիրույթներն ունեն ավելի լայն տեսողական տիրույթ։ Հետևաբար, սպեկտրոմետրի սպեկտրալ տիրույթը կարևոր պարամետրերից մեկն է, որը պետք է հստակորեն նշվի։

Սպեկտրալ տիրույթի վրա ազդող գործոնները հիմնականում ցանցն ու դետեկտորն են, և համապատասխան ցանցն ու դետեկտորը ընտրվում են տարբեր պահանջներին համապատասխան։

զգայունություն

Զգայունության մասին խոսելիս կարևոր է տարբերակել լուսաչափության մեջ զգայունությունը (ազդանշանի ամենափոքր ուժգնությունը, որըսպեկտրոմետրկարող է հայտնաբերել) և զգայունությունը ստեխիոմետրիայում (կլանման ամենափոքր տարբերությունը, որը կարող է չափել սպեկտրոմետրը):

ա. Լուսաչափական զգայունություն

Բարձր զգայունության սպեկտրոմետրեր, ինչպիսիք են ֆլուորեսցենտային և Ռամանի սպեկտրոմետրերը, պահանջող կիրառությունների համար մենք խորհուրդ ենք տալիս SEK ջերմասառեցվող օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրեր՝ ջերմասառեցվող 1024 պիքսել երկչափ զանգվածային CCD դետեկտորներով, ինչպես նաև դետեկտորի խտացնող ոսպնյակներով, ոսկեգույն հայելիներով և լայն ճեղքերով (100 մկմ կամ ավելի լայն): Այս մոդելը կարող է օգտագործել երկար ինտեգրման ժամանակներ (7 միլիվայրկյանից մինչև 15 րոպե)՝ ազդանշանի ուժգնությունը բարելավելու համար, ինչպես նաև կարող է նվազեցնել աղմուկը և բարելավել դինամիկ տիրույթը:

բ. Ստոխիոմետրիկ զգայունություն

Երկու շատ մոտ ամպլիտուդով կլանման արագության արժեքներ հայտնաբերելու համար անհրաժեշտ է ոչ միայն դետեկտորի զգայունությունը, այլև ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը: Ամենաբարձր ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցություն ունեցող դետեկտորը SEK սպեկտրոմետրի ջերմաէլեկտրական սառնարանային 1024 պիքսելանոց երկչափ զանգվածային CCD դետեկտորն է՝ 1000:1 ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությամբ: Բազմաթիվ սպեկտրալ պատկերների միջինը նույնպես կարող է բարելավել ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը, և միջին թվի աճը կհանգեցնի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցության աճի քառակուսի արմատի արագությամբ, օրինակ՝ 100 անգամ միջինը կարող է ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը մեծացնել 10 անգամ՝ հասնելով 10,000:1-ի:

Լուծաչափ

Օպտիկական լուծաչափը կարևոր պարամետր է օպտիկական բաժանման ունակությունը չափելու համար: Եթե ձեզ անհրաժեշտ է շատ բարձր օպտիկական լուծաչափ, խորհուրդ ենք տալիս ընտրել 1200 գիծ/մմ կամ ավելի ցանց, նեղ ճեղքով և 2048 կամ 3648 պիքսել CCD դետեկտորով: