Օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրի գործառույթը

Օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրերը սովորաբար օգտագործում են օպտիկական մանրաթելը՝ որպես ազդանշանի միացնող, որը ֆոտոմետրիկ կերպով զուգակցվելու է սպեկտրոմետրին սպեկտրային վերլուծության համար: Օպտիկական մանրաթելերի հարմարության շնորհիվ օգտվողները կարող են շատ ճկուն լինել սպեկտրի ձեռքբերման համակարգ ստեղծելու համար:

Օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերի առավելությունը չափման համակարգի մոդուլյարությունն ու ճկունությունն է: Միկրոօպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրԳերմանիայի MUT-ից այնքան արագ է, որ այն կարող է օգտագործվել առցանց վերլուծության համար: Եվ ցածր գնով ունիվերսալ դետեկտորների օգտագործման պատճառով սպեկտրոմետրի արժեքը նվազում է, և այդպիսով կրճատվում է 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 համակցությունից և չափաբերումից, օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրի չափաբերումից հետո, սկզբունքորեն, այս պարագաները չեն կարող որևէ փոփոխություն ունենալ:

Ֆունկցիայի ներածություն

քերել

Վանդակաճաղի ընտրությունը կախված է սպեկտրային տիրույթից և լուծման պահանջներից: Օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերի համար սպեկտրային տիրույթը սովորաբար 200 նմ-ից 2500 նմ է: Համեմատաբար բարձր լուծաչափի պահանջի պատճառով դժվար է ստանալ լայն սպեկտրային տիրույթ; Միևնույն ժամանակ, որքան բարձր է լուծման պահանջը, այնքան ավելի քիչ է լուսավոր հոսքը: Ավելի ցածր լուծաչափի և ավելի լայն սպեկտրային տիրույթի պահանջների համար 300 տող/մմ վանդակաճաղը սովորական ընտրությունն է: Եթե ​​պահանջվում է համեմատաբար բարձր սպեկտրային լուծաչափություն, ապա դրան կարելի է հասնել՝ ընտրելով 3600 տող/մմ վանդակաճաղ կամ ավելի շատ պիքսելային լուծաչափով դետեկտոր ընտրելով:

ճեղքվածք

Նեղ ճեղքը կարող է բարելավել լուծումը, բայց լույսի հոսքը ավելի փոքր է. Մյուս կողմից, ավելի լայն ճեղքերը կարող են մեծացնել զգայունությունը, սակայն լուծման հաշվին: Կիրառման տարբեր պահանջներում ընտրվում է համապատասխան ճեղքի լայնությունը՝ ընդհանուր փորձարկման արդյունքը օպտիմալացնելու համար:

զոնդ

Դետեկտորը որոշ առումներով որոշում է օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրի լուծումը և զգայունությունը, դետեկտորի վրա լուսազգայուն տարածքը սկզբունքորեն սահմանափակ է, այն բաժանվում է շատ փոքր պիքսելների բարձր լուծաչափի համար կամ բաժանվում է ավելի քիչ, բայց ավելի մեծ պիքսելների բարձր զգայունության համար: Ընդհանրապես, CCD դետեկտորի զգայունությունն ավելի լավ է, այնպես որ կարող եք որոշ չափով ավելի լավ լուծում ստանալ առանց զգայունության: InGaAs դետեկտորի բարձր զգայունության և մոտ ինֆրակարմիրում առկա ջերմային աղմուկի պատճառով համակարգի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը կարող է արդյունավետորեն բարելավվել սառեցման միջոցով:

Օպտիկական ֆիլտր

Բուն սպեկտրի բազմաստիճան դիֆրակցիոն էֆեկտի պատճառով, բազմաստիճան դիֆրակցիայի միջամտությունը կարող է կրճատվել ֆիլտրի միջոցով: Ի տարբերություն սովորական սպեկտրոմետրերի, օպտիկամանրաթելային սպեկտրոմետրերը պատված են դետեկտորի վրա, և գործառույթի այս մասը պետք է տեղադրվի գործարանում: Միևնույն ժամանակ, ծածկույթն ունի նաև հակաարտացոլման գործառույթ և բարելավում է համակարգի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը:

Սպեկտրոմետրի աշխատանքը հիմնականում որոշվում է սպեկտրային տիրույթով, օպտիկական լուծաչափով և զգայունությամբ: Այս պարամետրերից մեկի փոփոխությունը սովորաբար կազդի մյուս պարամետրերի աշխատանքի վրա:

Սպեկտրոմետրի հիմնական խնդիրն այն չէ, որ առավելագույնի հասցնի բոլոր պարամետրերը արտադրության պահին, այլ սպեկտրոմետրի տեխնիկական ցուցիչները համապատասխանեն այս եռաչափ տարածության ընտրության տարբեր կիրառությունների կատարողականի պահանջներին: Այս ռազմավարությունը հնարավորություն է տալիս սպեկտրոմետրին բավարարել հաճախորդներին առավելագույն վերադարձի համար՝ նվազագույն ներդրումներով: Խորանարդի չափը կախված է տեխնիկական ցուցանիշներից, որոնց պետք է հասնի սպեկտրոմետրը, և դրա չափը կապված է սպեկտրոմետրի բարդության և սպեկտրոմետրի արտադրանքի գնի հետ։ Սպեկտրոմետրի արտադրանքը պետք է լիովին համապատասխանի հաճախորդների պահանջած տեխնիկական պարամետրերին:

Սպեկտրային տիրույթ

Սպեկտրոմետրերավելի փոքր սպեկտրային տիրույթով սովորաբար տալիս է մանրամասն սպեկտրային տեղեկատվություն, մինչդեռ մեծ սպեկտրային միջակայքերը ունեն ավելի լայն տեսողական տիրույթ: Հետևաբար, սպեկտրոմետրի սպեկտրային տիրույթը այն կարևոր պարամետրերից է, որը պետք է հստակորեն նշվի:

Սպեկտրային տիրույթի վրա ազդող գործոնները հիմնականում վանդակաճաղն ու դետեկտորն է, իսկ համապատասխան վանդակաճաղն ու դետեկտորը ընտրվում են տարբեր պահանջների համաձայն։

զգայունություն

Խոսելով զգայունության մասին, կարևոր է տարբերակել զգայունությունը ֆոտոմետրիայում (ազդանշանի ամենափոքր ուժը, որըսպեկտրոմետրկարող է հայտնաբերել) և ստոիքիոմետրիայի զգայունությունը (կլանման ամենափոքր տարբերությունը, որը կարող է չափել սպեկտրոմետրը):

ա. Ֆոտոմետրիկ զգայունություն

Այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են բարձր զգայունության սպեկտրոմետրեր, ինչպիսիք են ֆլուորեսցենտը և Raman-ը, խորհուրդ ենք տալիս SEK ջերմային սառեցմամբ օպտիկական մանրաթելային սպեկտրոմետրեր 1024 պիքսելային երկչափ զանգվածային CCD դետեկտորներով, ինչպես նաև դետեկտորի խտացնող ոսպնյակներով, ոսկե հայելիներով և լայն լուսավորությամբ 100 մկմ կամ ավելի լայն): Այս մոդելը կարող է օգտագործել երկար ինտեգրման ժամանակներ (7 միլիվայրկյանից մինչև 15 րոպե) ազդանշանի ուժգնությունը բարելավելու համար և կարող է նվազեցնել աղմուկը և բարելավել դինամիկ տիրույթը:

բ. Ստոյխիոմետրիկ զգայունություն

Շատ մոտ ամպլիտուդով կլանման արագության երկու արժեք հայտնաբերելու համար անհրաժեշտ է ոչ միայն դետեկտորի զգայունությունը, այլ նաև ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը: Ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությամբ ամենաբարձր հարաբերակցությամբ դետեկտորը ջերմաէլեկտրական սառնարանային 1024 պիքսելային երկչափ զանգվածային CCD դետեկտորն է SEK սպեկտրոմետրում՝ ազդանշան-աղմուկ 1000:1 հարաբերակցությամբ: Բազմաթիվ սպեկտրային պատկերների միջինը կարող է նաև բարելավել ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը, իսկ միջին թվի ավելացումը կհանգեցնի ազդանշանի-աղմուկի հարաբերակցության աճին քառակուսի արմատ արագությամբ, օրինակ՝ միջինը 100 անգամ կարող է. բարձրացնել ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը 10 անգամ՝ հասնելով 10000:1-ի։

Բանաձեւ

Օպտիկական լուծաչափը կարևոր պարամետր է օպտիկական բաժանման կարողությունը չափելու համար: Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է շատ բարձր օպտիկական լուծաչափ, խորհուրդ ենք տալիս ընտրել 1200 տող/մմ կամ ավելի ցանցով ցանց, ինչպես նաև նեղ ճեղքվածք և 2048 կամ 3648 պիքսելանոց CCD դետեկտոր: