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微型光纖光譜儀在生產過程中的應用
閱讀：267 發布時間：2020-11-12
微型光纖光譜儀在生產過程中的應用
隨著微型光纖光譜儀的出現，光譜學經歷了一個從實驗室到消費領域的反應，已經轉化為一種適合以被測樣品為中心設計現場儀器的技術。在實際消費中，紫外、可見光、近紅外、拉曼散射和熒光分析的在線測量是碎片化的。
光纖光譜儀采用不對稱互穿分束結構。這種光學平臺的設計是為了改善結構根部的停止光路，使光譜儀外部組件的布局更加緊湊，可以安裝在小到可以移動手掌的測量平臺上。由于光路的延伸，聚焦鏡投射到線陣CCD探測器上的平行顯示單色光擴展成一定角度的圓弧顯示，會導致光信號檢測出現一定的非線性誤差。
光譜結構的光學平臺設計使微型光纖光譜儀在外部沒有運動部件，光學元件全部是反射式的，可以在一定程度上增加像差，使任務的光譜范圍不受數據的影響。儀器小型化全固定部件的光學拼接設計可以滿足高振動、空間狹小等復雜工況的要求。
隨著低損耗光纖、低噪聲高靈敏度CCD陣列探測器、全息光柵、小型高效半導體等新型光電器件的引入，微型光譜儀的功能更加鮮明和完善。
（1）采用CCD陣列作為探測器，在光譜掃描中不移動光柵就可以停止瞬態采集。響應速度極快（測量時間13 ~ 15 ms），由計算機實時輸入。
（2）隨著光纖技術的引入，被測物體脫離了樣品池的限制，取樣方式變得更加靈敏。光纖探頭用于將遠離光譜儀器的樣品光譜源引入光譜儀器，以符合待測樣品的復雜形狀和狀態。通過光纖引入光信號，還可以將儀器外部與外界環境隔離，可以增強對惡劣環境（潮濕氣候、強電場干擾、腐蝕性氣體）的抵抗力，從而保證光譜儀的臨時可靠運行，延長其使用壽命。
（3）計算機技術的使用大大提高了光譜儀的智能處理能力。
光纖光譜儀還具有模塊化的特點，可以選擇組件（包括各種類型的采樣光纖探頭、色散元件、聚焦光學碎片和探測器等。）根據不同的使用要求，搭建一個光學平臺。雖然微光纖光譜儀的測量精度被認為低于傳統的采用移動光柵-光電池設計的離線光度計，但已經達到了工業領域光譜分析的要求。
（4）采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測量精度。