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如何選擇一臺合適的光譜儀
閱讀：1071 發布時間：2020-3-28
如何選擇一臺合適的光譜儀
光譜儀是通過測量不同波長位置光信號強弱來分析物體發射光譜、吸收光譜或者散射光譜的裝置。光譜測量應用范圍非常廣泛，如色度分析、成分檢測、熒光測量、環境監測等。光譜儀一般由入射狹縫、色散系統、成像系統和探測器組成。光纖光譜儀因其體積小、測量速度快利于系統模塊化等優點逐漸代替原來機械掃描光譜儀，大大拓展了光譜儀的應用領域。
微小型系列光纖光譜，信號光由一個標準的SMA905接口通過狹縫進入光學平臺，先經一個球面鏡準直獲得平行光，再入射到平面衍射光柵，光色散經由第二塊球面鏡聚焦，后光譜成像在線性探測器陣列上。
光纖光譜儀光學平臺設計采用交叉式Czerny-Turner結構和對稱式Czerny-Turner結構，焦距有60mm和75mm兩種。交叉式的可以使整個結構更緊湊更小巧，對稱式結構雜散光更小。光學平臺里有不同規格的光學元件，客戶可以根據自己的應用選擇合適的配置。
如果選擇合適的光譜儀？
根據應用領域不同，用戶需對采用模塊化設計的光譜儀中的多種光學元件和器件進行選擇，以達到優效果。以下內容將引導您如何選擇合適的光柵、狹縫、探測器等。
1.波長范圍
波長范圍是選擇光譜儀的首要指標。它主要由光柵、探測器決定。波長范圍取決于光柵的起始波長和光柵線對數。波長越長則色散效應越大，光柵覆蓋的波長范圍就越小。光柵線數越多，色散效果越好，光柵覆蓋的波長范圍越小。現有光柵有600線/mm和1200線/mm。探測器也是波長范圍的重要參數。現有七種不同靈敏度特性曲線的探測器型號。紫外范圍可以選擇2048像素的CMOS探測器；可見波段可以選擇2048像素CCD，有sony、hamamatsu等；近紅外波段可以有兩種不同的INGaAs探測器可以選擇。
2.光學分辨率
光譜儀的光學分辨率是光譜儀所能分辨開的小波長差。它主要取決于光柵線數和入射狹縫寬度。光柵決定了不同波長在探測器上的色散程度。光柵線數越大色散程度越開，光學分辨率就越高。入射狹縫寬度決定狹縫在探測器陣列上所成像覆蓋的像元數。狹縫越寬，光學分辨率越小。狹縫寬度尺寸有：25μm、50μm、100μm、200μm。
3.靈敏度
靈敏度主要入射狹縫、探測器有關。對于高靈敏度需要的應用可以選擇100μm或者200μm的狹縫來增加入射光信號；可以選信噪比較高的2048像素高靈敏度CMOS探測器，也可以選擇制冷型背照式CCD探測器，通過增加積分來提高信號強度。