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主题：【第六届原创】FPD 的滤光片方向问题

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安平
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发表于：2012/09/18 23:28:42 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
维权声明：本文为byron1111原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。
  FPD 的滤光片方向问题



FPD的滤光片如果反向放置，结果会怎么样？ 实验中常发现，滤光片反向，对检测器灵敏度影响有限。那么滤光片的方向指定由什么意义呢？



我们都知道气相色谱仪的FPD检测原理：含S或者P原子的待测物质，在FPD的富氢火焰中燃烧，产生特定波长的发射光。



下图为含S和含P原子有机化合物的发光光谱：

含S 化合物发光光谱范围： 320-480nm

含P化合物发光光谱范围： 480-580nm

     



FPD检测器的结构：





其中滤光片是最重要的部分。 滤光片只能通过选定波长的光线，滤除其他波长的光线。显然滤光片的性能会影响检测器的灵敏度。



好的滤光片要能够较好的透过率，较强抑制带宽以外波长的光线。



下图是我们常见的S滤光片。

    正面

   
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安平
byron1111
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2012/9/18 23:35:47 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
    正面

   

    背面

   
   

    侧面

   

  滤光片的结构如下：



     

  滤光片分为三个部分，受光面是一个透过率较高的玻璃片；中间是厚度确定的介质，介质两面镀有金属膜；另外是有色的玻璃基片。



 

其中最重要的是中间的介质层，光线在通过介质层的时候，在介质的上下两个表面发生多次反射，发生干涉现象。介质层的厚度受到精确控制（一般是选定波长整数倍的1/2），只有选定波长的光，才能因为干涉发生强度增加，其他波长的光由于干涉发生强度减弱。



如下图：

标记为1'、2'、3'、4'的光线，有合适的光程差，发生干涉，强度增大。



         

     

首先受光的玻璃片，透过率较高，光线通过，衰减较少。

第三个部分，就是一个蓝色的玻璃片，就是一个宽带的光滤波器。这个宽带滤光片，会滤除掉选定波长的次峰，比如2倍波长——788nm（S滤光片）。
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安平
byron1111
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2012/9/18 23:42:00 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
附实验部分：



我找了一个损坏的S滤光片，将其分解。


    如下图所示：

   

   

中间层的介质部分，由于水蒸气侵入，发生了剥落。



  然后找到一个类似的S滤光片，分别用紫外-可见分光光度计做透射率扫描实验。



  结果如下：



  1  透明玻璃片



           

         

    此片的透射率很高，低波长截止，看来不是石英片。



  2  蓝色玻璃片




               

       

    蓝色片的通带宽度较大，大约有200nm的样子。 透过率大概80%。



    可以看到，750nm以上的光也被滤除。



  3  滤光片未拆解之前

             

       

    滤光片的带宽只有10nm，但是可以看到通过率降低很多(不到30%)。





        用类似的滤光片扫描，透过率相差不大，证实透射率低并非是由于滤光片不良造成。











结论：





滤光片应该正向放置，或者说镜面朝向光源。



介质的保护比较重要，如果需要清洗滤光片，不能使溶剂接触介质层。
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zyl3367898
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2012/9/19 8:16:03 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
很好的实验，参加原创了吗？
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秋醉虞阳
wangjianhua1102
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2012/9/19 8:59:00 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
安平老师，那如何判定滤光皮性能符合你的操作要求？何种状态下，说明滤光片需要更换。
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wslifeng
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2012/9/19 9:45:56 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
学习了，谢谢楼主
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pandaking
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2012/9/19 15:33:34 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
滤光片会被水蒸气给弄坏的哦！有方向性，我一直都是规矩操作着的。
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yeluohammen
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2012/9/20 16:06:09 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
没有这么仔细研究过，学习了，楼主！
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安平
byron1111
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2012/9/21 22:24:57 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
滤光片的表面并不怕水。


  怕水的是介质层，水侵入后会使金属膜脱落。造成透光性能下降。
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yann87
yann87
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2012/9/22 10:47:38 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
据我现在在用的滤光片，S滤光片看上去两个面是没有颜色区别的，P滤光片从一面看上去是呈淡紫色的，另一面看同S滤光片。
有可能厂商不一样，滤光片制作工艺也不一样
安装时，S滤光片安装没有正反方向，P滤光片是淡紫色面朝光电倍增管的
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安平
byron1111
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2012/9/24 23:16:18 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
    P滤光片通带中心波长应该是526nm，滤光片是不是应该偏黄？

    有没有可能写错了？

    S滤光片通带中心波长为394nm，应该偏紫色才对吧？
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2012/9/24 23:17:51 Last edit by byron1111
手机版： FPD 的滤光片方向问题
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