探討一下科研級光纖光譜儀的作用及原理
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科研級光纖光譜儀是光學(xué)儀器中的一個(gè)重要組成部分,是一種常用的光譜儀,具有操作簡(jiǎn)單、穩定信號好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。使用一個(gè)高強度的脈沖激光聚焦在樣本表面,一個(gè)10納秒寬的激光單脈沖將會(huì )蒸發(fā)樣本產(chǎn)生等離子體。隨著(zhù)等離子體的冷卻,等離子體中的激發(fā)態(tài)的原子將釋放對應元素的特征光波。這個(gè)光波將被探頭收集并傳送到光譜儀,系統將在一秒鐘內對整個(gè)光譜進(jìn)行分析。
任何光譜儀的基本功能都是接收光,將其分解成光譜成分,將信號數字化為波長(cháng)的函數,然后讀出并通過(guò)計算機顯示。在此過(guò)程的第一步中,光通過(guò)光纖電纜通過(guò)入口狹縫(狹窄的孔徑)進(jìn)入光譜儀。
當光線(xiàn)進(jìn)入光譜儀時(shí),狹縫會(huì )使光線(xiàn)產(chǎn)生暈影。然后,在大多數光譜儀中,發(fā)散光被凹面鏡準直并導向光柵。在此之后,光柵以稍微不同的角度分散光的光譜分量。
然后,光線(xiàn)被第二個(gè)凹面鏡聚焦并成像到檢測器上?;蛘?,可以使用凹面全息光柵同時(shí)執行所有這三個(gè)功能。
一旦光成像到檢測器上,光子就會(huì )轉換成電子。這些電子被數字化并通過(guò)USB(或串行端口)讀出到計算機。
基于探測器中的像素數量和衍射光柵的線(xiàn)性色散,軟件對信號進(jìn)行插值以生成校準,使數據能夠繪制為給定光譜范圍內波長(cháng)的函數。該數據隨后可用于許多光譜應用并對其進(jìn)行操作。
科研級光纖光譜儀以其檢測精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),已成為光譜測量學(xué)中使用的重要測量?jì)x器,被廣泛應用于農業(yè)、生物、化學(xué)、地質(zhì)、食品安全、色度計算、環(huán)境檢測、醫藥衛生、LED檢測、半導體工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。