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美國產品研發中小型遙感技術光纖成像光譜分析儀 或將應用醫藥學等行業

發布時間:2019/12/20 點擊量:

  美國萊斯大學開發設計了中小型遙感技術光纖線顯像光譜分析儀,以捕捉30000個取樣點,每一取樣點包括60好幾個光波長。不用掃描儀就能馬上得到光譜信息。能迅速顯像,該光譜分析儀將來即將于無人飛機,糧食作物檢測,污染監測,能夠提升醫藥學診斷測試的效率。

  光纖光譜儀,是光學儀器的主要構成部分。由于其檢測精度高、速度快等優點,已成為光譜測量學中使用的重要測量儀器被廣泛應用于農業、生物、化學、地質、食品安全、色度計算、環境檢測、醫藥衛生、LED檢測、半導體工業、石油化工等領域。

  光纖光譜儀通常采用光纖作為信號耦合器件,將被測光耦合到光譜儀中進行光譜分析。由于光纖的方便性,用戶可以非常靈活的搭建光譜采集系統。光纖光譜儀的優勢在于測量系統的模塊化和靈活性。

  光纖光譜儀基本配置包括:

  一、光柵

  選擇取決于光譜范圍以及分辨率的要求。對于光纖光譜儀而言,光譜范圍通常在200nm-2500nm之間。由于要求比較高的分辨率就很難得到較寬的光譜范圍;同時分辨率要求越高,其光通量就會偏少。對于較低分辨率和較寬光譜范圍的要求,300線/mm的光柵是通常的選擇。如果要求比較高的光譜分辨率,可以通過選擇3600線/mm的光柵,或者選擇更多像素分辨率的探測器來實現。

  二、狹縫

  較窄的狹縫可以提高分辨率,但光通量較小;另一方面,較寬的狹縫可以增加靈敏度,但會損失掉分辨率。在不同的應用要求中,選擇合適的狹縫寬度以便優化整個試驗結果。

  三、探測器

  探測器在某些方面決定了光纖光譜儀的分辨率和靈敏度,探測器上的光敏感區原則上是有限的,它被劃分為許多小像素用于高分辨率或劃分為較少但較大的像素用于高敏感度。通常背感光的CCD探測器靈敏度要更好一些,因此可以某個程度在不靈敏度的情況下獲得更好的分辨率。近紅外的InGaAs探測器由于本身靈敏度和熱噪聲較高,采用制冷的方式可以有效提高系統的信噪比。

  四、濾光片

  由于光譜本身的多級衍射影響,采用濾光片可以降低多級衍射的干擾。和常規光譜儀不同的是,光纖光譜儀是在探測器上鍍膜實現,此部分功能在出廠時需要安裝就位。同時此鍍膜還具有抗反射的功能,提高系統的信噪比。

  光譜儀的性能主要是由光譜范圍、光學分辨率和靈敏度來決定。對以上其中一項參數的變動通常將影響其它的參數的性能。

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