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在使用光纤光谱仪时你会了解到哪些功能
2022年04月06日 18:27
来源：奥谱天成（厦门）光电有限公司
光纤光谱仪的优势在于测量系统的模块化和灵活性。德国MUT的微型光纤光谱仪的测量速度非常快，可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器，降低了光谱仪的成本，从而也降低了整个测量系统的造价
使用光纤光谱仪你会了解到哪些功能
光栅
光栅的选择取决于光谱范围以及分辨率的要求。对于光纤光谱仪而言，光谱范围通常在200nm-2500nm之间。由于要求比较高的分辨率就很难得到较宽的光谱范围;同时分辨率要求越高，其光通量就会偏少。对于较低分辨率和较宽光谱范围的要求，300线/mm的光栅是通常的选择。如果要求比较高的光谱分辨率，可以通过选择3600线/mm的光栅，或者选择更多像素分辨率的探测器来实现。
狭缝
较窄的狭缝可以提高分辨率，但光通量较小;另一方面，较宽的狭缝可以增加灵敏度，但会损失掉分辨率。在不同的应用要求中，选择合适的狭缝宽度以便优化整个试验结果。
探测器
探测器在某些方面决定了光纤光谱仪的分辨率和灵敏度，探测器上的光敏感区原则上是有限的，它被划分为许多小像素用于高分辨率或划分为较少但较大的像素用于高敏感度。通常背感光的CCD探测器灵敏度要更好一些，因此可以某个程度在不灵敏度的情况下获得更好的分辨率。近红外的InGaAs探测器由于本身灵敏度和热噪声较高，采用制冷的方式可以有效提高系统的信噪比。
滤光片
由于光谱本身的多级衍射影响，采用滤光片可以降低多级衍射的干扰。和常规光谱仪不同的是，光纤光谱仪是在探测器上镀膜实现，此部分功能在出厂时需要安装就位。同时此镀膜还具有抗反射的功能，提高系统的信噪比。
光谱仪的性能主要是由光谱范围、光学分辨率和灵敏度来决定。对以上其中一项参数的变动通常将影响其它的参数的性能。
光谱范围
光谱范围较小的光谱仪通常能给出详细的光谱信息，相反大范围光谱范围有更宽的视觉范围。因此光谱仪的光谱范围是必须明确特定重要的参数之一。
影响光谱范围的因素主要是光栅和探测器，根据不同的要求来选择相应的光栅和探测器。
灵敏度
说起灵敏度，重要的是要区分开光度学中的灵敏度(光谱仪所能探测到的最小信号强度)还是化学计量学中的灵敏度(光谱仪能够测量到的最小吸收率差)。
a.光度灵敏度
对于如荧光和拉曼等需要高灵敏度光谱仪的应用，我们建议选择采用热电制冷型1024像素二维面阵CCD探测器的SEK热电制冷型光纤光谱仪，而且还要选择探测器聚光透镜、金反射镜、较宽的狭缝(100μm或者更宽)，该型号可以采用长积分时间(从7毫秒到15分钟)来提高信号强度，并可以降低噪声和提高动态范围。
b.化学计量灵敏度
为了能探测出两个幅值很接近的吸收率数值，不但要求探测器的灵敏度高，还要求信噪比高。信噪比最高的探测器是SEK光谱仪中的热电制冷型1024像素二维面阵CCD探测器，信噪比是1000:1。而通过多幅光谱图平均也可以提高信噪比，平均次数的增加，会导致信噪比以平方根的速度提高，比如，100次平均可以10倍提高信噪比，达到10000:1了。
分辨率
光学分辨率是衡量分光能力的重要参数。如果您需要很高的光学分辨率，我们建议您选择1200线/毫米或者更高线对数的光栅，同时选择窄狭缝和2048或3648像素的CCD探测器。
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