Optisk signaldetekteringshårdvaraspektrometer

Optisk signaldetekteringhårdvaruspektrometer
A spektrometerär ett optiskt instrument som separerar polykromatiskt ljus i ett spektrum. Det finns många typer av spektrometrar, förutom de spektrometrar som används i det synliga ljusbandet finns det infraröda spektrometrar och ultravioletta spektrometrar. Beroende på de olika dispersionselementen kan den delas in i prismaspektrometer, gitterspektrometer och interferensspektrometer. Beroende på detektionsmetoden finns det spektroskop för direkt ögonobservation, spektroskop för inspelning med ljuskänsliga filmer och spektrofotometrar för att detektera spektra med fotoelektriska eller termoelektriska element. En monokromator är ett spektralinstrument som endast matar ut en enda kromatografisk linje genom en slits och används ofta tillsammans med andra analysinstrument.
En typisk spektrometer består av en optisk plattform och ett detektionssystem. Den inkluderar följande huvuddelar:
1. Infallsspalt: objektpunkten i spektrometerns avbildningssystem som bildas under bestrålning av det infallande ljuset.
2. Kollimeringselement: ljuset som avges av spalten blir parallellt ljus. Det kollimerande elementet kan vara en oberoende lins, en spegel eller direkt integrerat på ett dispergeringselement, såsom ett konkavt gitter i en konkav gitterspektrometer.
(3) Dispersionselement: vanligtvis med hjälp av ett gitter, så att ljussignalen i rymden sprids i flera strålar enligt våglängden.
4. Fokuseringselement: Fokusera den dispersiva strålen så att den bildar en serie infallande spaltbilder på fokalplanet, där varje bildpunkt motsvarar en specifik våglängd.
5. Detektormatris: placerad på fokalplanet för att mäta ljusintensiteten för varje våglängdsbildpunkt. Detektormatrisen kan vara en CCD-matris eller någon annan typ av ljusdetektormatris.
De vanligaste spektrometrarna i större laboratorier är CT-strukturer, och denna klass av spektrometrar kallas även monokromatorer, vilka huvudsakligen delas in i två kategorier:
1. Symmetrisk off-axis-skannings-CT-struktur. Denna struktur har en helt symmetrisk inre optisk väg och gittertornets hjul har bara en central axel. På grund av fullständig symmetri uppstår sekundär diffraktion, vilket resulterar i särskilt starkt ströljus. Eftersom det är en off-axis-skanning minskar noggrannheten.
2, asymmetrisk axiell skannings-CT-struktur, det vill säga den interna optiska vägen är inte helt symmetrisk, gittertornets hjul har två centrala axlar för att säkerställa att gitterrotationen skannas i axeln, effektivt hämma ströljus och förbättra noggrannheten. Utformningen av den asymmetriska CT-strukturen i axeln kretsar kring tre huvudpunkter: optimera bildkvaliteten, eliminera sekundärt diffrakterat ljus och maximera ljusflödet.
Dess huvudkomponenter är: A. incidentljuskällaB. Ingångsspalt C. Kollimeringsspegel D. Gitter E. Fokuseringsspegel F. Utgångsspalt G.fotodetektor
Ett spektroskop (Spectroscope) är ett vetenskapligt instrument som bryter ner komplext ljus i spektrallinjer, bestående av prismor eller diffraktionsgitter etc., och som med hjälp av en spektrometer mäter ljuset som reflekteras från ett objekts yta. Det sjufärgade ljuset i solen är den del som kan delas upp med blotta ögat (synligt ljus), men om spektrometern bryter ner solen, beroende på våglängdsarrangemanget, står synligt ljus endast för en liten del av spektrumet, medan resten inte kan särskiljas med blotta ögat, såsom infrarött, mikrovågsugn, ultraviolett, röntgen och så vidare. Genom att fånga ljusinformation med spektrometern, utveckla fotografiska plattor eller datoriserad automatisk visning och analys av numeriska instrument, kan man detektera vilka grundämnen som finns i föremålet. Denna teknik används ofta för att upptäcka luftföroreningar, vattenföroreningar, livsmedelshygien, metallindustrin och så vidare.