光纤光谱仪是一种用于测量光源光谱特性的精密仪器。它具有许多显著的优点,如体积小巧、便携性强、测量速度快、精度较高以及能够进行实时在线检测等。
光纤光谱仪通过光纤将光引入仪器内部,大大增加了测量的灵活性和便利性,使其能够在各种复杂环境中使用。
光纤光谱仪
紫外可见光纤光谱仪
光纤光谱仪的优势:
模块化和灵活性:光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,这使得用户可以非常灵活地搭建光谱采集系统。这种灵活性允许光谱仪在不同的实验和工业环境中快速部署和调整。
快速扫描能力:采用多象元光学探测器(如CCD和光电二极管阵列)的光纤光谱仪能够对整个光谱进行快速扫描,这对于需要快速响应的应用场景尤为重要。
低成本:随着通用探测器的使用,光纤光谱仪的成本大大降低,使得更多的实验室和企业能够负担得起,从而扩展了其应用领域。
光纤光谱仪主要的结构和部件
数据采集和处理系统:包括电子电路和相关软件,用于采集探测器输出的电信号,并进行处理和分析,最终得到光谱数据。
这些部件协同工作,使得光纤光谱仪能够实现对光的波长和强度的精确测量和分析。
光纤光谱仪的测量原理基于光的色散和光电转换。当光线通过入射狭缝:用于限制入射光的宽度,确保光线以较窄的束状进入光谱仪,提高光谱分辨率。
准直镜:将通过狭缝的光线变成平行光,以便后续的分光处理。
衍射光栅:这是核心分光元件,通过衍射作用将不同波长的光分开,形成光谱。
聚焦镜:将衍射后的不同波长的光聚焦到探测器的不同位置上。
探测器:常见的有电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器,用于将光信号转换为电信号。
光纤:用于传输光信号,将光源的光引入光谱仪内部。
光纤进入光谱仪后,首先会经过一个入射狭缝,将光线限制在一个狭窄的路径上。然后,光线会照射到一个衍射光栅上。衍射光栅会根据光的波长将其分散开来,形成不同波长的光带。这些分散的光通过聚焦镜聚焦到探测器上,探测器通常是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。探测器能够将不同波长的光信号转换为电信号。由于不同波长的光在探测器上的位置是固定的,通过测量探测器上各个位置的电信号强度,就可以得到光在不同波长处的强度分布,从而获得被测量光源的光谱信息。总之,光纤光谱仪通过对入射光的分光和光电转换,实现了对光的波长和强度的精确测量。
光纤光谱仪在各领域的应用
在材料科学领域:光纤光谱仪是探索新材料特性的得力工具。它能够精确分析材料对不同波长光的吸收、反射和透射特性,为材料的研发和质量控制提供关键数据。无论是研究新型半导体材料的能带结构,还是评估金属材料的表面涂层质量,光纤光谱仪都发挥着作用。
在化学分析行业:其统治地位更是显著。通过对样品的光谱分析,能够快速准确地检测出各种化学物质的成分和浓度。在环境监测中,可以实时监测空气、水和土壤中的污染物,为环境保护提供及时、可靠的依据。在制药领域,能够精确检测药物成分,确保药品的质量和安全性。
在生命科学领域:光纤光谱仪也大放异彩。它可以用于细胞和生物分子的研究,例如测量细胞内的荧光标记物,分析蛋白质和核酸的结构和功能。在医学诊断中,能够进行微创的疾病检测,如通过光谱分析血液成分来诊断疾病。
在工业生产中:光纤光谱仪实现了对生产过程的实时在线监测。在食品加工行业,检测食品中的营养成分和有害物质;在半导体制造中,监控工艺过程中的薄膜厚度和成分。这种实时监测能力有助于提高生产效率,降低次品率,保障产品质量的一致性。
总之,光纤光谱仪以其高灵敏度、快速响应、便携性和多用途的特点,在材料科学、化学分析、生命科学、工业生产等众多行业的检测中占据着统治地位。它不仅推动了科学研究的深入发展,也为工业生产和质量控制带来了巨大的便利和效益,成为了现代检测技术中的重要力量。
光纤光谱仪在燃料检测中的应用
产品详情:
多功能性能光谱仪
Ocean SR4 VIS-NIR 光谱仪是一款高分辨率光谱仪,具有高速光谱采集和出色的信噪比 (SNR) 性能,适用于紫外-可见-近红外范围内的各种不同应用。Ocean SR4的探测器为3648 CCD 阵列探测器,电子设备坚固,可在生产线或实验室中提供测量功能。即使在具有挑战性的工业环境中,强大的热波长稳定性和低杂散光性能也能确保其可靠、可重复的测量结果。
每台Ocean SR4 VIS-NIR 光谱仪兼容OceanView光谱软件,并包含海洋光学强大的具有应用程序编程接口(API)的跨平台开发包OceanDirect。用户能基于OceanDirect的函数库,优化光谱仪性能并访问关键数据进行分析。
Ocean SR4型号覆盖约 190-1100 nm 内的不同波长范围,狭缝5~200 μm可选。光谱仪结构紧凑,用途广泛,与海洋光学光源和附件兼容。Ocean SR4 的应用包含从测量等离子体和发射源的不同光谱峰到检测 DNA、蛋白质和其他生物样品中吸光度等。
产品一览:
每台Ocean SR4包含 OceanDirect,一个强大的跨平台软件开发工具包。
·高速采集和出色的SNR 优化性能
·可重复的自动化制造技术
·多功能,适用于各种复杂应用
·5, 10, 25, 50, 100或200 μm狭缝宽度可选
参数规格:
光谱 |
波长范围 |
350nm - 1.04μm |
光学分辨率 |
0.3 0.5 0.8 1.2 |
|
积分时间 |
3.8ms - 10s |
|
校正线性度 |
99.7 |
|
信噪比 |
3000:1 |
|
杂散光 |
2.3 AU |
|
热稳定性 |
<0.05 pixels/° C |
|
探测器 |
像素 |
2098 |
入射狭缝 |
10 μm 25 μm |
|
电子 |
A/D分辨率 |
16 bit |
环境 |
湿度 |
<85% |
储存温度 |
-30° to 70° C |
|
尺寸 |
尺寸 |
88.1 x 63.5 x 31.45 mm |
重量 |
254 g |