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金屬鈑金新聞

如何為您的應用配置光譜儀

星之球科技 來源:晨曦光電2012-01-18 我要評論(0 )   

根據應用領域的不同,用戶必須對采用模塊化設計的 AvaSpec 光譜儀中的多種光學元件和選件進行選擇。本節(jié)內容就是指導您如何根據您的應用為 AvaSpec 光譜儀選擇合適的光...

 根據應用領域的不同,用戶必須對采用模塊化設計的 AvaSpec 光譜儀中的多種光學元件和選件進行選擇。本節(jié)內容就是指導您如何根據您的應用為 AvaSpec 光譜儀選擇合適的光柵、狹縫、探測器和其它選件。

1. 波長范圍

   在為一臺光譜儀系統(tǒng)選擇最優(yōu)化配置的時侯, 波長范圍 是決定光柵型號的首先要考慮的重要參數(shù)。如果您需要較寬的波長范圍,我們建議您使用 A 型( 300 線 / 毫米)或者 B 型 (600 線 / 毫米 ) 光柵(請看光譜儀產品一節(jié)中的光柵選擇表)。另一個重要元件是探測器的選擇。荷蘭 Avantes 公司提供了 7 種有著不同的靈敏度特性曲線的探測器型號(見圖 5 )。對于紫外( UV )波段的應用,可以選用 256/1024 像素的 CMOS 探測器或者深紫外( DUV )增強型 2048 或者 3648 像素 CCD 探測器。在近紅外( NIR )波段,有兩種不同的 InGaAs 探測器可以選擇。如果您既需要較寬的波長范圍同時又需要高分辨率,則多通道光譜儀是最佳的選擇。

2. 光學分辨率

   如果您需要很高的 光學分辨率 ,我們建議您選擇 1200 線 / 毫米或者更高線對數(shù)的光柵( C.D.E 或 F 型),同時選擇窄狹縫和 2048 或 3648 像素的 CCD 探測器。例如,對于 AvaSpec-2048 光譜儀,可以選擇 10 微米狹縫來獲得最佳分辨率。(請看光譜儀產品部分的光學分辨率表)。

3. 靈敏度

   說起 靈敏度 ,重要的是要區(qū)分開是光度學中的靈敏度(光譜儀所能探測到的最小信號強度是多少?)還是化學計量學中的靈敏度(光譜儀能夠測量到的最小吸收率差)。

a. 光度靈敏度

   對于如 熒光 喇曼 等需要高靈敏度光譜儀的應用,我們建議選擇采用 2048 像素 CCD 探測器的 AvaSpec-2048 ,而且還要選擇 DCL-UV/VIS 探測器靈敏度增強透鏡、較寬的狹縫( 100 微米或者更寬)或者不安裝狹縫、一個 A 型( 300 線 / 毫米)光柵。 A 型光柵的色散最小,所以它的靈敏度在所有光柵中是最高的。作為選項,還可以選用熱電制冷型 CCD 探測器 AvaSpec-2048-TEC ,該型號可以采用長積分時間( 60 秒)來提高信號強度,并可以降低噪聲和提高動態(tài)范圍。

   表 4 給出了不同類型探測器的光度靈敏度數(shù)據,而圖 5 則給出了每種探測器的光譜響應曲線。

b. 化學計量靈敏度

   為了能探測出兩個幅值很接近的吸收率數(shù)值,不但要求探測器的靈敏度高,還要求信噪比高。信噪比最高的探測器是 AvaSpec-256/1024 光譜儀中的 256/1024 像素 CMOS 探測器。而通過在 AvASoft 軟件中把多幅光譜圖平均也可以提高信噪比。

4.測量時間與數(shù)據傳輸速度

   光譜儀的數(shù)據獲取能力可以通過使用陣列型探測器并且不采用運動組件的方式大大提高。然而,對于每個具體應用都有其最優(yōu)化的探測器。如對于需要快速響應的應用, 我們推薦使用 AvaSpec -2048 FT 或者 USB2 型 CCD 光譜儀。而對于那些對數(shù)據傳輸時間要求非常嚴格的應用,我們推薦選擇具有 USB2 接口的光譜儀,并且只傳輸一部分像素的數(shù)據到計算機來大大縮短數(shù)據傳輸時間。一般地, AvaSpec-102 型光譜儀是測量速度最快的光譜儀,每秒鐘可以掃描 6000 次。

表1 光譜分析儀配置快速指南

應用領域

AvaSpec 光譜儀型號

光柵型號

波長范圍 (nm)

鍍膜

狹縫寬度(微米)

FWHM 分辨率 (nm)

探測器 靈敏度增強鏡

消二級衍射效應濾光片

消二級衍射效應鍍膜

生物醫(yī)學

2048

NB

500-1000

50

1.2

475

化學

1024

UA

200-1100

50

2.0

200-1100

顏色測量

102

VA

360-780

100

6.4

有 / 無

256

VA

360-780

50

3.2

2048

BB

360-780

200

4.1

有 / 無

熒光測量

2048

VA

350-1100

200

8.0

350-1100

果糖測量

102

IA

800-1100

50

5.4

550

寶石鑒定

2048

VA

350-1100

25

1.4

350-1100

高分辨率 測量

2048

VD

600-700

10

0.07

550

3648

VD

600-700

10

0.05

550

輻射測量

2048

UA

200-1100

UV

50

2.8

有 / 無

200-1100

半導體激光器( LD )

2048

NC

700-800

10

0.1

550

發(fā)光二極管( LED )

2048

VA

350-1100

25

1.4

有 / 無

350-1100

激光誘導擊穿光譜( LIBS )

2048FT

UE

200-300

DUV

10

0.09

2048USB2

UE

200-300

DUV

10

0.09

3648USB2

UE

200-300

DUV

10

0.07

拉曼光譜

2048TEC

NC

780-930

25

0.2

550

薄膜測量

2048

UA

200-1100

UV

-

4.1

200-1100

紫外 / 可見 / 近紅外

2048

UA

200-1100

UV

25

1.4

有 / 無

200-1100

近紅外

NIR256-1.7

NIRA

1000-1700

50

5.0

1000

NIR256-2.2

NIRZ

1000-2200

50

10.0

1000

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