光纖光譜儀是一種用于測量光源光譜特性的精密儀器。它具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，如體積小巧、便攜性強(qiáng)、測量速度快、精度較高以及能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測等。
光纖光譜儀通過光纖將光引入儀器內(nèi)部，大大增加了測量的靈活性和便利性，使其能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中使用。
光纖光譜儀
紫外可見光纖光譜儀
光纖光譜儀的優(yōu)勢：
模塊化和靈活性：光纖光譜儀通常采用光纖作為信號耦合器件，這使得用戶可以非常靈活地搭建光譜采集系統(tǒng)。這種靈活性允許光譜儀在不同的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)環(huán)境中快速部署和調(diào)整。
快速掃描能力：采用多象元光學(xué)探測器（如CCD和光電二極管陣列）的光纖光譜儀能夠?qū)φ麄€(gè)光譜進(jìn)行快速掃描，這對于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用場景尤為重要。
低成本：隨著通用探測器的使用，光纖光譜儀的成本大大降低，使得更多的實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)得起，從而擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。
光纖光譜儀主要的結(jié)構(gòu)和部件
入射狹縫：用于限制入射光的寬度，確保光線以較窄的束狀進(jìn)入光譜儀，提高光譜分辨率。
準(zhǔn)直鏡：將通過狹縫的光線變成平行光，以便后續(xù)的分光處理。
衍射光柵：這是核心分光元件，通過衍射作用將不同波長的光分開，形成光譜。
聚焦鏡：將衍射后的不同波長的光聚焦到探測器的不同位置上。
探測器：常見的有電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）探測器，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
光纖：用于傳輸光信號，將光源的光引入光譜儀內(nèi)部。
數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)：包括電子電路和相關(guān)軟件，用于采集探測器輸出的電信號，并進(jìn)行處理和分析，最終得到光譜數(shù)據(jù)。
這些部件協(xié)同工作，使得光纖光譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)對光的波長和強(qiáng)度的精確測量和分析。
光纖光譜儀的測量原理基于光的色散和光電轉(zhuǎn)換。當(dāng)光線通過光纖進(jìn)入光譜儀后，首先會經(jīng)過一個(gè)入射狹縫，將光線限制在一個(gè)狹窄的路徑上。然后，光線會照射到一個(gè)衍射光柵上。衍射光柵會根據(jù)光的波長將其分散開來，形成不同波長的光帶。這些分散的光通過聚焦鏡聚焦到探測器上，探測器通常是電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）。探測器能夠?qū)⒉煌ㄩL的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于不同波長的光在探測器上的位置是固定的，通過測量探測器上各個(gè)位置的電信號強(qiáng)度，就可以得到光在不同波長處的強(qiáng)度分布，從而獲得被測量光源的光譜信息。總之，光纖光譜儀通過對入射光的分光和光電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對光的波長和強(qiáng)度的精確測量。
光纖光譜儀在各領(lǐng)域的應(yīng)用
在材料科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀是探索新材料特性的得力工具。它能夠精確分析材料對不同波長光的吸收、反射和透射特性，為材料的研發(fā)和質(zhì)量控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。無論是研究新型半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)，還是評估金屬材料的表面涂層質(zhì)量，光纖光譜儀都發(fā)揮著作用。
在化學(xué)分析行業(yè)：其統(tǒng)治地位更是顯著。通過對樣品的光譜分析，能夠快速準(zhǔn)確地檢測出各種化學(xué)物質(zhì)的成分和濃度。在環(huán)境監(jiān)測中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測空氣、水和土壤中的污染物，為環(huán)境保護(hù)提供及時(shí)、可靠的依據(jù)。在制藥領(lǐng)域，能夠精確檢測藥物成分，確保藥品的質(zhì)量和安全性。
在生命科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀也大放異彩。它可以用于細(xì)胞和生物分子的研究，例如測量細(xì)胞內(nèi)的熒光標(biāo)記物，分析蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能。在醫(yī)學(xué)診斷中，能夠進(jìn)行微創(chuàng)的疾病檢測，如通過光譜分析血液成分來診斷疾病。
在工業(yè)生產(chǎn)中：光纖光譜儀實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。在食品加工行業(yè)，檢測食品中的營養(yǎng)成分和有害物質(zhì)；在半導(dǎo)體制造中，監(jiān)控工藝過程中的薄膜厚度和成分。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測能力有助于提高生產(chǎn)效率，降低次品率，保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
總之，光纖光譜儀以其高靈敏度、快速響應(yīng)、便攜性和多用途的特點(diǎn)，在材料科學(xué)、化學(xué)分析、生命科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等眾多行業(yè)的檢測中占據(jù)著統(tǒng)治地位。它不僅推動了科學(xué)研究的深入發(fā)展，也為工業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來了巨大的便利和效益，成為了現(xiàn)代檢測技術(shù)中的重要力量。
光纖光譜儀在燃料檢測中的應(yīng)用
產(chǎn)品說明
VUVas2000真空紫外光譜儀是 公司推出的檢測不同種類的材料在真空紫外波段（115-380nm 波長范圍)的吸收譜、透射譜和反射譜的檢測儀器。可以根據(jù)用戶的要求定制不同規(guī)格的樣品室和樣品架，測量不同大小、不同厚度的樣品，并可進(jìn)一步選擇偏振和熒光發(fā)射測量，為不同材料在真空紫外波段的研究與應(yīng)用提供的測試手段。由于VUVas2000真空紫外光譜儀采用的是真空斬波和鎖相放大技術(shù)從而極大地提高了信號檢測的靈敏度和信躁比，是目前在這個(gè)波段開展上述弱信號測量國際的儀器產(chǎn)品。
【參數(shù)表】
1. 光學(xué)特征
光度精確度 | （157nm處）≤0.05%T(RSD) |
光度準(zhǔn)確度 | (115nm-380nm) ≤0.3%T(RSD) 標(biāo)準(zhǔn)0.2%T（RSD） |
光學(xué)穩(wěn)定性 | 0.5%T/小時(shí) |
光學(xué)噪聲 | 優(yōu)于0.17%T |
2．光譜特征
波長范圍 | 氘燈連續(xù)光源提供波長115nm-380nm |
單色儀 | McPherson公司改進(jìn)的Seya-Namioka Model 234/302單色儀 |
光柵 | III型鍍MgF2 的凹面全息光柵，1200刻線/毫米 |
相對孔徑 | f/4.5 |
波長準(zhǔn)確度 | 0.1nm |
波長重復(fù)性 | ±0.03nm |
分辨率 | 0.01mm狹縫分辨率為0.1nm |
帶通 | 帶通寬度隨狹縫寬度改變從0.1nm-10nm可調(diào) |
3．樣品測量
光束 | 校準(zhǔn)/可變 |
斬波器 | 反射型斬波器（標(biāo)準(zhǔn)工作頻率為90Hz） |
探測器 | R268型光電倍增管 |
測量方式 | 透射譜（吸收譜）、反射譜、散射譜、激發(fā)譜 |
探測器位置 | 相對于發(fā)射光束成20°-180°角 |
樣品位置 | 相對于發(fā)射光束成0°-90°角 |
樣品架尺寸 | 可容納1英寸直徑或2x2英寸或2英寸直徑的樣品（根據(jù)要求訂制） |
濾光片 | 5個(gè)可放25mm直徑濾光片的位置 |
配件 | 225nm長通濾光片用于230nm-380nm的光譜范圍 |
4.真空系統(tǒng)
真空泵 | 兩個(gè)渦輪分子泵，閘式閥門控制凈化樣品區(qū)域 |
真空范圍 | 典型工作壓力為10-5torr,樣品區(qū)可被單獨(dú)凈化 |
5．控制系統(tǒng)
控制器 | LabView windows軟件用于波長控制和信號恢復(fù)，圖形式/數(shù)字式輸出反射譜及透射譜信號 |
輸入電壓 | 220 V / 15 安培 / 50 Hz |
工作環(huán)境 | 一般實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 |
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