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主题：【讨论】如何选择光纤光谱仪

浏览0 回复53 电梯直达
阿迈
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发表于：2012/03/18 10:22:16 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
光纤光谱仪基本配置包括一个光栅，一个狭缝，和一个探测器以及探测器的一些附件。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准，校准后的光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动。光纤光谱仪的光学结构是典型的非对称式Czerny-Turner（柴尔尼-特纳）结构,绝大部分的光纤光谱仪均采用以上结构。其中光栅前的第一个分光镜被称为准直镜，用于将发散的光束转为平行准直光，此镜片还可以减少光在入射时的杂散光。光栅后面为聚焦镜，用于将分散的光聚焦于探测器。
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阿迈
mikezhu2010
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2012/3/18 10:22:52 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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-2550nm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1200线/mm以上，甚至3600线/mm的光栅，或者选择更多像素分辨率的探测器来实现。

另外现在光栅都是采用平面光栅，具有一定的闪耀波长，越靠近闪耀波长的波段，其衍射效率越高，因此在选择光栅时，除了考虑光栅的刻划线数，还要考虑工作的波长范围。

简言之，光栅的选择影响了三个方面的因素：光谱分辨率、光通量（灵敏度）、波长范围。


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。通常狭缝的宽度不能太宽，在5um-200um之间，否则会产生干涉。标准的狭缝宽度选择25um的较多。

简言之，狭缝宽度的选择影响了光谱分辨率和光通量（灵敏度）。


探测器

针对光纤光谱仪，探测器选用比较多的为CCD、PDA及InGaAs。探测器在某些方面决定了光纤光谱仪的分辨率和灵敏度。探测器在单位面积上的像素数目越多，其分辨率越高，但由于像素较小，动态范围就会较差。探测器在单位面积上的像素数目越少，分辨率越低，但由于像素较大，动态范围就会较好。通常PDA的像素尺寸最大，因此动态范围最大，其次是CCD。针对不同的CCD的生产工艺，还将CCD探测器分为背感光和前感光两种类型，背感光的CCD量子效率可以达到90%以上，非常适合弱信号的探测。Si CCD的探测范围一般都在200－1100nm。

近红外的InGaAs探测器由于本身灵敏度较低，热噪声较高，采用制冷的方式可以有效降低探测器的热噪声，从而提高系统的信噪比。探测范围一般都在900－2550nm。

简言之，探测器的选择影响了光纤光谱仪的分辨率、灵敏度、探测波长及动态范围。


对于光纤光谱仪，除了以上最主要的三个可选器件外，还有包括滤光片、探测器附件、光纤、样品架、积分球等各种附件，应用于不同的系统中。
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happy爱米粒
xgy2005
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2012/3/18 12:21:19 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
校准后的光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动

是不是意味着像光纤这样高集成的智能设备，几乎不存在零件维修的可能？也就是必须整机更换？
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童话仙子
liling123436
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2012/3/18 18:27:44 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
对于光纤光谱仪的解释更专业化，能让版友看到就明白了的，如何采购呢？应用于哪个领域呢？估计凭借这些还不行，还需要一些仪器参数啊
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happyalife
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2012/3/19 13:44:08 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 木有才(xgy2005) 发表:
校准后的光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动

是不是意味着像光纤这样高集成的智能设备，几乎不存在零件维修的可能？也就是必须整机更换？


原则上一年以后光谱仪都要重新校准，可以到厂家做
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happyalife
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2012/3/19 13:45:19 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 童话仙子(liling123436) 发表:
对于光纤光谱仪的解释更专业化，能让版友看到就明白了的，如何采购呢？应用于哪个领域呢？估计凭借这些还不行，还需要一些仪器参数啊


采购不需要这些参数，用户只关心能否开展某些具体应用，比如测大气浓度，能否满足他们的参数要求
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dahua1981
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2012/3/19 14:07:28 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 happyalife(happyalife) 发表:
原文由 童话仙子(liling123436) 发表:
对于光纤光谱仪的解释更专业化，能让版友看到就明白了的，如何采购呢？应用于哪个领域呢？估计凭借这些还不行，还需要一些仪器参数啊


采购不需要这些参数，用户只关心能否开展某些具体应用，比如测大气浓度，能否满足他们的参数要求

采购也需要参数
不然无效
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dahua1981
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2012/3/19 14:07:52 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
我说的是政府采购啊
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童话仙子
liling123436
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2012/3/19 18:46:07 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 happyalife(happyalife) 发表:
原文由 童话仙子(liling123436) 发表:
对于光纤光谱仪的解释更专业化，能让版友看到就明白了的，如何采购呢？应用于哪个领域呢？估计凭借这些还不行，还需要一些仪器参数啊


采购不需要这些参数，用户只关心能否开展某些具体应用，比如测大气浓度，能否满足他们的参数要求

就是啊，关键要看应用范围和能否满足应用范围的其它参数才是关键啊
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童话仙子
liling123436
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2012/3/19 18:47:16 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 dahua1981(dahua1981) 发表:
原文由 happyalife(happyalife) 发表:
原文由 童话仙子(liling123436) 发表:
对于光纤光谱仪的解释更专业化，能让版友看到就明白了的，如何采购呢？应用于哪个领域呢？估计凭借这些还不行，还需要一些仪器参数啊


采购不需要这些参数，用户只关心能否开展某些具体应用，比如测大气浓度，能否满足他们的参数要求

采购也需要参数
不然无效

政府采购不知道，但是肯定要满足一些测定的参数了的，这个应该考虑
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happy爱米粒
xgy2005
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2012/3/19 19:48:34 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 happyalife(happyalife) 发表:
原文由 木有才(xgy2005) 发表:
校准后的光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动

是不是意味着像光纤这样高集成的智能设备，几乎不存在零件维修的可能？也就是必须整机更换？


原则上一年以后光谱仪都要重新校准，可以到厂家做


这个一般的校准机构不能做吗？
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