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微型光纖光譜儀在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用
閱讀：290 發(fā)布時(shí)間：2020-11-12
微型光纖光譜儀在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用
隨著微型光纖光譜儀的出現(xiàn)，光譜學(xué)經(jīng)歷了一個(gè)從實(shí)驗(yàn)室到消費(fèi)領(lǐng)域的反應(yīng)，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為一種適合以被測(cè)樣品為中心設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)儀器的技術(shù)。在實(shí)際消費(fèi)中，紫外、可見(jiàn)光、近紅外、拉曼散射和熒光分析的在線測(cè)量是碎片化的。
光纖光譜儀采用不對(duì)稱互穿分束結(jié)構(gòu)。這種光學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)是為了改善結(jié)構(gòu)根部的停止光路，使光譜儀外部組件的布局更加緊湊，可以安裝在小到可以移動(dòng)手掌的測(cè)量平臺(tái)上。由于光路的延伸，聚焦鏡投射到線陣CCD探測(cè)器上的平行顯示單色光擴(kuò)展成一定角度的圓弧顯示，會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)檢測(cè)出現(xiàn)一定的非線性誤差。
光譜結(jié)構(gòu)的光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)使微型光纖光譜儀在外部沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，光學(xué)元件全部是反射式的，可以在一定程度上增加像差，使任務(wù)的光譜范圍不受數(shù)據(jù)的影響。儀器小型化全固定部件的光學(xué)拼接設(shè)計(jì)可以滿足高振動(dòng)、空間狹小等復(fù)雜工況的要求。
隨著低損耗光纖、低噪聲高靈敏度CCD陣列探測(cè)器、全息光柵、小型高效半導(dǎo)體等新型光電器件的引入，微型光譜儀的功能更加鮮明和完善。
?。?）采用CCD陣列作為探測(cè)器，在光譜掃描中不移動(dòng)光柵就可以停止瞬態(tài)采集。響應(yīng)速度極快（測(cè)量時(shí)間13 ~ 15 ms），由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)輸入。
（2）隨著光纖技術(shù)的引入，被測(cè)物體脫離了樣品池的限制，取樣方式變得更加靈敏。光纖探頭用于將遠(yuǎn)離光譜儀器的樣品光譜源引入光譜儀器，以符合待測(cè)樣品的復(fù)雜形狀和狀態(tài)。通過(guò)光纖引入光信號(hào)，還可以將儀器外部與外界環(huán)境隔離，可以增強(qiáng)對(duì)惡劣環(huán)境（潮濕氣候、強(qiáng)電場(chǎng)干擾、腐蝕性氣體）的抵抗力，從而保證光譜儀的臨時(shí)可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命。
（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用大大提高了光譜儀的智能處理能力。
光纖光譜儀還具有模塊化的特點(diǎn)，可以選擇組件（包括各種類型的采樣光纖探頭、色散元件、聚焦光學(xué)碎片和探測(cè)器等。）根據(jù)不同的使用要求，搭建一個(gè)光學(xué)平臺(tái)。雖然微光纖光譜儀的測(cè)量精度被認(rèn)為低于傳統(tǒng)的采用移動(dòng)光柵-光電池設(shè)計(jì)的離線光度計(jì)，但已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)領(lǐng)域光譜分析的要求。
?。?）采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測(cè)量精度。