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何為微型光譜儀?

點擊次數(shù):2323 發(fā)布時間:2014-4-16

       微型光譜儀具體模塊化和高速采集的特點,在系統(tǒng)集成和現(xiàn)場檢測的場合得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合光源、光纖、測量附件,可以搭配成各種光學(xué)測量系統(tǒng)。
  光譜儀器是應(yīng)用光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)對物質(zhì)的成分及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析和測量的基本設(shè)備,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)控制、化學(xué)分析、食品品質(zhì)檢測、材料分析、臨床檢驗、航空航天遙感及科學(xué)教育等領(lǐng)域。由于傳統(tǒng)的光譜儀存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用環(huán)境受限、不便攜帶及價格昂貴等不足,不能滿足現(xiàn)場檢測和實時監(jiān)控的需求。因此,微型光纖光譜儀成為光譜儀器發(fā)展的一個重要的研究方向。近年來,由于光纖技術(shù)、光柵技術(shù)及陣列式探測器技術(shù)的發(fā)展和成熟,使得光譜檢測系統(tǒng)形成了光源、采樣單元及攝譜單元相分離的結(jié)構(gòu)形式,整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更具模塊化,使用更加方便靈活,從而使微型光纖光譜儀成為現(xiàn)場檢測和實時監(jiān)控的儀器。
微型光譜儀的結(jié)構(gòu):
  傳統(tǒng)的光譜儀光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需通過旋轉(zhuǎn)光柵對整個光譜進(jìn)行掃描,測量速度慢,并且對某些樣品還需經(jīng)過特定的預(yù)處理,并要放在儀器的固定樣品室內(nèi)進(jìn)行測量。與此相比,微型光纖光譜儀有很多優(yōu)點,如:速度快、價格低、體積小、重量輕及全譜獲取,而且通過光纖傳導(dǎo)可以脫離樣品室測量,適用于在線實時檢測。
  光譜儀微型化設(shè)計的實現(xiàn)得益于攝譜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。微型光纖光譜儀使用非對稱交叉式Czerny-Turner分光結(jié)構(gòu),此光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計是在Czerny-Turner結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行光路的改進(jìn),使光譜儀內(nèi)部構(gòu)件布局更緊湊,可進(jìn)一步小型化。攝譜結(jié)構(gòu)光學(xué)平臺的優(yōu)化設(shè)計使微型光纖光譜儀內(nèi)部無移動部件,光學(xué)元件都采用反射形式,可在一定程度上減少像差,并使工作光譜范圍不受材料影響。微型光譜儀的固定化光學(xué)平臺適合于震動及窄空間等復(fù)雜的工作環(huán)境。

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