Sprzętowy spektrometr do detekcji sygnału optycznego

Detekcja sygnału optycznegospektrometr sprzętowy
A spektrometrMonochromator to przyrząd optyczny, który rozdziela światło polichromatyczne na widmo. Istnieje wiele rodzajów spektrometrów, oprócz spektrometrów stosowanych w paśmie światła widzialnego, istnieją spektrometry podczerwieni i ultrafioletu. Ze względu na rodzaj elementów dyspersyjnych, spektrometry można podzielić na spektrometr pryzmatyczny, spektrometr siatkowy i spektrometr interferencyjny. Ze względu na metodę detekcji, istnieją spektroskopy do bezpośredniej obserwacji gołym okiem, spektroskopy do rejestracji na błonach światłoczułych oraz spektrofotometry do detekcji widm z elementami fotoelektrycznymi lub termoelektrycznymi. Monochromator to przyrząd spektralny, który generuje tylko jedną linię chromatograficzną przez szczelinę i jest często używany w połączeniu z innymi instrumentami analitycznymi.
Typowy spektrometr składa się z platformy optycznej i systemu detekcji. Składa się z następujących głównych części:
1. Szczelina padająca: punkt obiektu układu obrazowego spektrometru, który powstaje pod wpływem światła padającego.
2. Element kolimacyjny: światło emitowane przez szczelinę staje się światłem równoległym. Element kolimacyjny może być niezależną soczewką, zwierciadłem lub być bezpośrednio zintegrowany z elementem rozpraszającym, takim jak wklęsła siatka dyfrakcyjna w spektrometrze z wklęsłą siatką dyfrakcyjną.
(3) Element dyspersyjny: zwykle wykorzystujący kratkę rozpraszającą, dzięki której sygnał świetlny w przestrzeni ulega rozproszeniu na wiele wiązek zgodnie z długością fali.
4. Element ogniskujący: skupia wiązkę rozpraszającą tak, aby utworzyła serię obrazów szczelin padających na płaszczyznę ogniskową, gdzie każdy punkt obrazu odpowiada określonej długości fali.
5. Układ detektorów: umieszczony na płaszczyźnie ogniskowej w celu pomiaru natężenia światła każdego punktu obrazu o danej długości fali. Układ detektorów może być układem CCD lub innym rodzajem układu detektorów światła.
Najpopularniejszymi spektrometrami w dużych laboratoriach są struktury CT. Tę klasę spektrometrów nazywa się również monochromatorami. Dzielą się one zasadniczo na dwie kategorie:
1. Symetryczna struktura tomografii komputerowej skanującej poza osią. Ta struktura charakteryzuje się całkowitą symetrią wewnętrznej ścieżki optycznej, a koło wieży kratowej ma tylko jedną oś centralną. Z powodu całkowitej symetrii wystąpi dyfrakcja wtórna, skutkująca szczególnie silnym światłem rozproszonym. Ze względu na skanowanie poza osią, dokładność będzie zmniejszona.
2. Asymetryczna struktura tomografu komputerowego ze skanowaniem osiowym, tzn. wewnętrzna ścieżka optyczna nie jest całkowicie symetryczna. Koło wieży z siatką ma dwie osie centralne, co zapewnia skanowanie obrotu siatki w osi, skutecznie zapobiega wiązaniu światła rozproszonego i poprawia dokładność. Konstrukcja asymetrycznej struktury tomografu komputerowego ze skanowaniem osiowym koncentruje się na trzech kluczowych kwestiach: optymalizacji jakości obrazu, eliminacji wtórnego światła dyfrakcyjnego oraz maksymalizacji strumienia świetlnego.
Jego głównymi składnikami są: A. incydentźródło światłaB. Szczelina wejściowa C. Lustro kolimacyjne D. Kratka rozpraszająca E. Lustro skupiające F. Szczelina wyjściowa G.fotodetektor
Spektroskop (Spectroscope) to przyrząd naukowy, który rozkłada złożone światło na linie widmowe, składające się z pryzmatów lub siatek dyfrakcyjnych itp., wykorzystując spektrometr do pomiaru światła odbitego od powierzchni obiektu. Siedmiobarwne światło słoneczne jest częścią gołego oka, którą można podzielić (światło widzialne), ale jeśli spektrometr rozłoży słońce, zgodnie z układem długości fal, światło widzialne stanowi tylko niewielki zakres widma, reszta jest nierozróżnialna gołym okiem, taka jak podczerwień, mikrofale, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie i tak dalej. Poprzez przechwytywanie informacji o świetle przez spektrometr, opracowywanie klisz fotograficznych lub komputerowe automatyczne wyświetlanie instrumentów numerycznych wyświetlacz i analiza, aby wykryć, jakie elementy są zawarte w artykule. Technologia ta jest szeroko stosowana w wykrywaniu zanieczyszczenia powietrza, zanieczyszczenia wody, higieny żywności, przemyśle metalowym i tak dalej.