Аппаратный спектрометр для обнаружения оптического сигнала

Обнаружение оптического сигналааппаратный спектрометр
A спектрометрМонохроматор — это оптический прибор, который разделяет полихроматический свет на спектр. Существует множество типов спектрометров; помимо спектрометров, используемых в видимом диапазоне света, есть инфракрасные спектрометры и ультрафиолетовые спектрометры. В зависимости от используемых дисперсионных элементов их можно разделить на призменные спектрометры, дифракционные спектрометры и интерференционные спектрометры. В зависимости от метода детектирования существуют спектроскопы для непосредственного визуального наблюдения, спектроскопы для записи с помощью фоточувствительных пленок и спектрофотометры для детектирования спектров с помощью фотоэлектрических или термоэлектрических элементов. Монохроматор — это спектральный прибор, который выдает через щель только одну хроматографическую линию и часто используется в сочетании с другими аналитическими приборами.
Типичный спектрометр состоит из оптической платформы и системы детектирования. Он включает в себя следующие основные части:
1. Падающая щель: точка объекта системы визуализации спектрометра, образующаяся под воздействием падающего света.
2. Коллимирующий элемент: свет, излучаемый щелью, становится параллельным светом. Коллимирующим элементом может быть независимая линза, зеркало или элемент, непосредственно интегрированный в диспергирующий элемент, например, вогнутая решетка в спектрометре с вогнутой решеткой.
(3) Дисперсионный элемент: обычно используется дифракционная решетка, благодаря чему световой сигнал в пространстве в соответствии с длиной волны рассеивается на несколько лучей.
4. Фокусирующий элемент: Фокусирует дисперсионный пучок таким образом, чтобы он формировал серию изображений падающих щелей в фокальной плоскости, причем каждая точка изображения соответствует определенной длине волны.
5. Массив детекторов: размещается в фокальной плоскости для измерения интенсивности света в каждой точке изображения на определенной длине волны. Массив детекторов может представлять собой ПЗС-матрицу или другие типы массивов детекторов света.
Наиболее распространенными спектрометрами в крупных лабораториях являются КТ-структуры, этот класс спектрометров также называют монохроматорами, которые в основном делятся на две категории:
1. Симметричная структура КТ с внеосевым сканированием. В этой структуре внутренний оптический путь полностью симметричен, а колесо дифракционной решетки имеет только одну центральную ось. Из-за полной симметрии возникает вторичная дифракция, приводящая к особенно сильному рассеянному свету, а поскольку это внеосевое сканирование, точность снижается.
2. Асимметричная структура КТ с осевым сканированием, то есть внутренний оптический путь не является полностью симметричным, колесо решетки имеет две центральные оси, что обеспечивает сканирование решетки вдоль оси, эффективно подавляет рассеянный свет и повышает точность. Конструкция асимметричной структуры КТ с осевым сканированием основана на трех ключевых моментах: оптимизация качества изображения, устранение вторичного дифрагированного света и максимизация светового потока.
Его основными компонентами являются: А. инцидентисточник светаB. Входная щель C. Коллимирующее зеркало D. Дифракционная решетка E. Фокусирующее зеркало F. Выход (щель) G.фотодетектор
Спектроскоп — это научный прибор, который разлагает сложный свет на спектральные линии, используя призмы, дифракционные решетки и т. д., и измеряет свет, отраженный от поверхности объекта. Семицветный солнечный свет — это часть, которую может разделить невооруженный глаз (видимый свет), но если спектрометр разложит солнечный свет в соответствии с длиной волны, то видимый свет будет составлять лишь небольшую часть спектра, а остальная часть, такая как инфракрасное излучение, микроволновое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и т. д., будет отображаться и анализироваться с помощью спектрометра, регистрирующего световую информацию, фотопластинок или автоматизированного компьютерного отображения числовых данных, что позволит определить, какие элементы содержатся в изделии. Эта технология широко используется в обнаружении загрязнения воздуха, воды, пищевой промышленности, металлургии и т. д.