ऑप्टिकल फायबर स्पेक्ट्रोमीटरचे कार्य

ऑप्टिकल फायबर स्पेक्ट्रोमीटर सामान्यत: ऑप्टिकल फायबरचा वापर सिग्नल कप्लर म्हणून करतात, जे स्पेक्ट्रोमीटरला स्पेक्ट्रल विश्लेषणासाठी फोटोमेट्रिक जोडलेले असेल. ऑप्टिकल फायबरच्या सोयीमुळे, वापरकर्ते स्पेक्ट्रम संपादन प्रणाली तयार करण्यासाठी खूप लवचिक असू शकतात.

फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरचा फायदा म्हणजे मापन प्रणालीची मॉड्यूलरिटी आणि लवचिकता. सूक्ष्मऑप्टिकल फायबर स्पेक्ट्रोमीटरजर्मनीतील MUT कडून इतके वेगवान आहे की ते ऑनलाइन विश्लेषणासाठी वापरले जाऊ शकते. आणि कमी किमतीच्या युनिव्हर्सल डिटेक्टरच्या वापरामुळे, स्पेक्ट्रोमीटरची किंमत कमी होते आणि अशा प्रकारे संपूर्ण मापन प्रणालीची किंमत कमी होते.

फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरच्या मूलभूत कॉन्फिगरेशनमध्ये जाळी, स्लिट आणि डिटेक्टर असतात. स्पेक्ट्रोमीटर खरेदी करताना या घटकांचे मापदंड निर्दिष्ट करणे आवश्यक आहे. स्पेक्ट्रोमीटरचे कार्यप्रदर्शन या घटकांच्या अचूक संयोजनावर आणि कॅलिब्रेशनवर अवलंबून असते, ऑप्टिकल फायबर स्पेक्ट्रोमीटरच्या कॅलिब्रेशननंतर, तत्त्वानुसार, या उपकरणांमध्ये कोणतेही बदल होऊ शकत नाहीत.

कार्य परिचय

जाळी

जाळीची निवड वर्णक्रमीय श्रेणी आणि रिझोल्यूशन आवश्यकतांवर अवलंबून असते. फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरसाठी, वर्णक्रमीय श्रेणी सामान्यतः 200nm आणि 2500nm दरम्यान असते. तुलनेने उच्च रिझोल्यूशनच्या आवश्यकतेमुळे, विस्तृत वर्णक्रमीय श्रेणी प्राप्त करणे कठीण आहे; त्याच वेळी, रिझोल्यूशनची आवश्यकता जितकी जास्त असेल तितका कमी चमकदार प्रवाह. कमी रिझोल्यूशन आणि विस्तीर्ण स्पेक्ट्रल रेंजच्या आवश्यकतांसाठी, 300 लाइन/मिमी जाळी ही नेहमीची निवड आहे. तुलनेने उच्च स्पेक्ट्रल रिझोल्यूशन आवश्यक असल्यास, 3600 ओळी/मिमी असलेली जाळी निवडून किंवा अधिक पिक्सेल रिझोल्यूशनसह डिटेक्टर निवडून ते प्राप्त केले जाऊ शकते.

चिरा

अरुंद स्लिट रिझोल्यूशन सुधारू शकते, परंतु प्रकाश प्रवाह लहान आहे; दुसरीकडे, विस्तीर्ण स्लिट्स संवेदनशीलता वाढवू शकतात, परंतु रिझोल्यूशनच्या खर्चावर. विविध ऍप्लिकेशन आवश्यकतांमध्ये, एकूण चाचणी निकाल ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी योग्य स्लिट रुंदी निवडली जाते.

चौकशी

डिटेक्टर काही मार्गांनी फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरचे रिझोल्यूशन आणि संवेदनशीलता निर्धारित करतो, डिटेक्टरवरील प्रकाश संवेदनशील प्रदेश तत्त्वतः मर्यादित आहे, उच्च रिझोल्यूशनसाठी तो अनेक लहान पिक्सेलमध्ये विभागलेला आहे किंवा उच्च संवेदनशीलतेसाठी कमी परंतु मोठ्या पिक्सेलमध्ये विभागलेला आहे. साधारणपणे, CCD डिटेक्टरची संवेदनशीलता चांगली असते, त्यामुळे तुम्ही काही प्रमाणात संवेदनशीलतेशिवाय चांगले रिझोल्यूशन मिळवू शकता. जवळच्या इन्फ्रारेडमध्ये InGaAs डिटेक्टरची उच्च संवेदनशीलता आणि थर्मल नॉइजमुळे, सिस्टीमचे सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर रेफ्रिजरेशनच्या माध्यमातून प्रभावीपणे सुधारले जाऊ शकते.

ऑप्टिकल फिल्टर

स्पेक्ट्रमच्याच मल्टीस्टेज डिफ्रॅक्शन प्रभावामुळे, फिल्टरचा वापर करून मल्टीस्टेज डिफ्रॅक्शनचा हस्तक्षेप कमी केला जाऊ शकतो. पारंपारिक स्पेक्ट्रोमीटरच्या विपरीत, फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर डिटेक्टरवर लेपित असतात आणि फंक्शनचा हा भाग कारखान्यात जागी स्थापित करणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी, कोटिंगमध्ये अँटी-रिफ्लेक्शनचे कार्य देखील असते आणि सिस्टमचे सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर सुधारते.

स्पेक्ट्रोमीटरचे कार्यप्रदर्शन प्रामुख्याने वर्णक्रमीय श्रेणी, ऑप्टिकल रिझोल्यूशन आणि संवेदनशीलता द्वारे निर्धारित केले जाते. या पॅरामीटर्सपैकी एक बदल सामान्यतः इतर पॅरामीटर्सच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करेल.

स्पेक्ट्रोमीटरचे मुख्य आव्हान उत्पादनाच्या वेळी सर्व पॅरामीटर्स कमाल करणे हे नाही, परंतु स्पेक्ट्रोमीटरचे तांत्रिक निर्देशक या त्रि-आयामी जागेच्या निवडीमधील विविध अनुप्रयोगांसाठी कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करणे हे आहे. ही रणनीती स्पेक्ट्रोमीटरला कमीत कमी गुंतवणुकीसह जास्तीत जास्त परताव्यासाठी ग्राहकांना संतुष्ट करण्यास सक्षम करते. क्यूबचा आकार स्पेक्ट्रोमीटरने साध्य करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या तांत्रिक निर्देशकांवर अवलंबून असतो आणि त्याचा आकार स्पेक्ट्रोमीटरच्या जटिलतेशी आणि स्पेक्ट्रोमीटर उत्पादनाच्या किंमतीशी संबंधित असतो. स्पेक्ट्रोमीटर उत्पादनांनी ग्राहकांना आवश्यक असलेल्या तांत्रिक बाबींची पूर्तता केली पाहिजे.

वर्णक्रमीय श्रेणी

स्पेक्ट्रोमीटरलहान वर्णक्रमीय श्रेणी सहसा तपशीलवार वर्णक्रमीय माहिती देतात, तर मोठ्या वर्णक्रमीय श्रेणींमध्ये विस्तृत दृश्य श्रेणी असते. म्हणून, स्पेक्ट्रोमीटरची वर्णक्रमीय श्रेणी हे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे जे स्पष्टपणे निर्दिष्ट केले जाणे आवश्यक आहे.

स्पेक्ट्रल श्रेणीवर परिणाम करणारे घटक प्रामुख्याने जाळी आणि शोधक आहेत आणि संबंधित ग्रेटिंग आणि डिटेक्टर वेगवेगळ्या आवश्यकतांनुसार निवडले जातात.

संवेदनशीलता

संवेदनशीलतेबद्दल बोलताना, फोटोमेट्रीमधील संवेदनशीलतेमध्ये फरक करणे महत्त्वाचे आहे (सर्वात लहान सिग्नल शक्ती जीस्पेक्ट्रोमीटरशोधू शकतो) आणि स्टोचिओमेट्रीमधील संवेदनशीलता (शोषणातील सर्वात लहान फरक जो स्पेक्ट्रोमीटर मोजू शकतो).

a फोटोमेट्रिक संवेदनशीलता

फ्लूरोसेन्स आणि रामन सारख्या उच्च संवेदनशीलता स्पेक्ट्रोमीटर्सची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी, आम्ही थर्मो-कूल्ड 1024 पिक्सेल द्वि-आयामी ॲरे सीसीडी डिटेक्टरसह SEK थर्मो-कूल्ड ऑप्टिकल फायबर स्पेक्ट्रोमीटर, तसेच डिटेक्टर कंडेन्सिंग लेन्स, सोन्याचे मिरर आणि रुंद मिरर ( 100μm किंवा रुंद). हे मॉडेल सिग्नल सामर्थ्य सुधारण्यासाठी दीर्घ एकीकरण वेळ (7 मिलीसेकंद ते 15 मिनिटांपर्यंत) वापरू शकते आणि आवाज कमी करू शकते आणि डायनॅमिक श्रेणी सुधारू शकते.

b स्टोचिओमेट्रिक संवेदनशीलता

अगदी जवळच्या मोठेपणासह शोषण दराची दोन मूल्ये शोधण्यासाठी, केवळ डिटेक्टरची संवेदनशीलता आवश्यक नाही तर सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर देखील आवश्यक आहे. SEK स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये 1000:1 च्या सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तरासह थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेटेड 1024-पिक्सेल द्विमितीय ॲरे CCD डिटेक्टर सर्वात जास्त सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर असलेला डिटेक्टर आहे. मल्टिपल स्पेक्ट्रल प्रतिमांची सरासरी सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर देखील सुधारू शकते आणि सरासरी संख्येच्या वाढीमुळे सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर वर्गमूळ गतीने वाढेल, उदाहरणार्थ, सरासरी 100 पट सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर 10 वेळा वाढवा, 10,000:1 पर्यंत पोहोचा.

ठराव

ऑप्टिकल स्प्लिटिंग क्षमता मोजण्यासाठी ऑप्टिकल रिझोल्यूशन हे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे. तुम्हाला खूप उच्च ऑप्टिकल रिझोल्यूशनची आवश्यकता असल्यास, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही 1200 ओळी/मिमी किंवा त्याहून अधिक, एक अरुंद स्लिट आणि 2048 किंवा 3648 पिक्सेल CCD डिटेक्टरसह जाळी निवडा.