ऑप्टिकल फाइबर स्पेक्ट्रोमीटर का कार्य

ऑप्टिकल फाइबर स्पेक्ट्रोमीटर आमतौर पर सिग्नल कपलर के रूप में ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करते हैं, जो वर्णक्रमीय विश्लेषण के लिए स्पेक्ट्रोमीटर से फोटोमेट्रिक युग्मित होगा। ऑप्टिकल फाइबर की सुविधा के कारण, उपयोगकर्ता स्पेक्ट्रम अधिग्रहण प्रणाली बनाने के लिए बहुत लचीले हो सकते हैं।

फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर का लाभ माप प्रणाली की मॉड्यूलैरिटी और लचीलापन है। सूक्ष्मऑप्टिकल फाइबर स्पेक्ट्रोमीटरजर्मनी में MUT इतना तेज़ है कि इसका उपयोग ऑनलाइन विश्लेषण के लिए किया जा सकता है। और कम लागत वाले सार्वभौमिक डिटेक्टरों के उपयोग के कारण, स्पेक्ट्रोमीटर की लागत कम हो जाती है, और इस प्रकार संपूर्ण माप प्रणाली की लागत कम हो जाती है

फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर के मूल विन्यास में एक झंझरी, एक स्लिट और एक डिटेक्टर होता है। स्पेक्ट्रोमीटर खरीदते समय इन घटकों के मापदंडों को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। स्पेक्ट्रोमीटर का प्रदर्शन इन घटकों के सटीक संयोजन और अंशांकन पर निर्भर करता है, ऑप्टिकल फाइबर स्पेक्ट्रोमीटर के अंशांकन के बाद, सिद्धांत रूप में, इन सहायक उपकरणों में कोई बदलाव नहीं हो सकता है।

फ़ंक्शन परिचय

कर्कश

झंझरी का चुनाव वर्णक्रमीय सीमा और रिज़ॉल्यूशन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। फ़ाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर के लिए, वर्णक्रमीय सीमा आमतौर पर 200nm और 2500nm के बीच होती है। अपेक्षाकृत उच्च रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता के कारण, विस्तृत वर्णक्रमीय सीमा प्राप्त करना कठिन है; साथ ही, रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता जितनी अधिक होगी, चमकदार प्रवाह उतना ही कम होगा। कम रिज़ॉल्यूशन और व्यापक वर्णक्रमीय रेंज की आवश्यकताओं के लिए, 300 लाइन/मिमी ग्रेटिंग सामान्य विकल्प है। यदि अपेक्षाकृत उच्च वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है, तो इसे 3600 लाइनों/मिमी के साथ एक झंझरी चुनकर, या अधिक पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन वाला डिटेक्टर चुनकर प्राप्त किया जा सकता है।

भट्ठा

संकीर्ण स्लिट रिज़ॉल्यूशन में सुधार कर सकता है, लेकिन प्रकाश प्रवाह छोटा होता है; दूसरी ओर, व्यापक स्लिट संवेदनशीलता बढ़ा सकते हैं, लेकिन रिज़ॉल्यूशन की कीमत पर। विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं में, समग्र परीक्षण परिणाम को अनुकूलित करने के लिए उपयुक्त स्लिट चौड़ाई का चयन किया जाता है।

जांच

डिटेक्टर कुछ तरीकों से फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर के रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता को निर्धारित करता है, डिटेक्टर पर प्रकाश संवेदनशील क्षेत्र सिद्धांत रूप में सीमित है, इसे उच्च रिज़ॉल्यूशन के लिए कई छोटे पिक्सेल में विभाजित किया गया है या उच्च संवेदनशीलता के लिए कम लेकिन बड़े पिक्सेल में विभाजित किया गया है। आम तौर पर, सीसीडी डिटेक्टर की संवेदनशीलता बेहतर होती है, इसलिए आप कुछ हद तक संवेदनशीलता के बिना भी बेहतर रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकते हैं। निकट अवरक्त में InGaAs डिटेक्टर की उच्च संवेदनशीलता और थर्मल शोर के कारण, सिस्टम के सिग्नल-टू-शोर अनुपात को प्रशीतन के माध्यम से प्रभावी ढंग से सुधार किया जा सकता है।

ऑप्टिकल फिल्टर

स्पेक्ट्रम के मल्टीस्टेज विवर्तन प्रभाव के कारण, फ़िल्टर का उपयोग करके मल्टीस्टेज विवर्तन के हस्तक्षेप को कम किया जा सकता है। पारंपरिक स्पेक्ट्रोमीटर के विपरीत, फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर डिटेक्टर पर लेपित होते हैं, और फ़ंक्शन के इस हिस्से को कारखाने में स्थापित करने की आवश्यकता होती है। साथ ही, कोटिंग में एंटी-रिफ्लेक्शन का कार्य भी होता है और सिस्टम के सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार होता है।

स्पेक्ट्रोमीटर का प्रदर्शन मुख्य रूप से वर्णक्रमीय सीमा, ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता द्वारा निर्धारित होता है। इन मापदंडों में से किसी एक में बदलाव आमतौर पर अन्य मापदंडों के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा।

स्पेक्ट्रोमीटर की मुख्य चुनौती निर्माण के समय सभी मापदंडों को अधिकतम करना नहीं है, बल्कि स्पेक्ट्रोमीटर के तकनीकी संकेतकों को इस त्रि-आयामी अंतरिक्ष चयन में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना है। यह रणनीति स्पेक्ट्रोमीटर को न्यूनतम निवेश के साथ अधिकतम रिटर्न के लिए ग्राहकों को संतुष्ट करने में सक्षम बनाती है। क्यूब का आकार उन तकनीकी संकेतकों पर निर्भर करता है जिन्हें स्पेक्ट्रोमीटर को प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, और इसका आकार स्पेक्ट्रोमीटर की जटिलता और स्पेक्ट्रोमीटर उत्पाद की कीमत से संबंधित होता है। स्पेक्ट्रोमीटर उत्पादों को ग्राहकों द्वारा आवश्यक तकनीकी मानकों को पूरी तरह से पूरा करना चाहिए।

वर्णक्रमीय श्रेणी

स्पेक्ट्रोमीटरछोटी वर्णक्रमीय सीमा के साथ आमतौर पर विस्तृत वर्णक्रमीय जानकारी मिलती है, जबकि बड़ी वर्णक्रमीय सीमा की दृश्य सीमा व्यापक होती है। इसलिए, स्पेक्ट्रोमीटर की वर्णक्रमीय सीमा महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है जिसे स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

वर्णक्रमीय सीमा को प्रभावित करने वाले कारक मुख्य रूप से झंझरी और डिटेक्टर हैं, और संबंधित झंझरी और डिटेक्टर का चयन विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है।

संवेदनशीलता

संवेदनशीलता की बात करते हुए, फोटोमेट्री में संवेदनशीलता (सबसे छोटी सिग्नल शक्ति जो ए) के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण हैस्पेक्ट्रोमीटरपता लगा सकता है) और स्टोइकोमेट्री में संवेदनशीलता (अवशोषण में सबसे छोटा अंतर जिसे एक स्पेक्ट्रोमीटर माप सकता है)।

एक। फोटोमीट्रिक संवेदनशीलता

उन अनुप्रयोगों के लिए जिनके लिए उच्च संवेदनशीलता स्पेक्ट्रोमीटर की आवश्यकता होती है, जैसे कि प्रतिदीप्ति और रमन, हम थर्मो-कूल्ड 1024 पिक्सेल द्वि-आयामी सरणी सीसीडी डिटेक्टरों के साथ-साथ डिटेक्टर कंडेनसिंग लेंस, सोने के दर्पण और चौड़े स्लिट्स के साथ एसईके थर्मो-कूल्ड ऑप्टिकल फाइबर स्पेक्ट्रोमीटर की अनुशंसा करते हैं ( 100μm या अधिक चौड़ा)। यह मॉडल सिग्नल की शक्ति में सुधार करने के लिए लंबे एकीकरण समय (7 मिलीसेकंड से 15 मिनट तक) का उपयोग कर सकता है, और शोर को कम कर सकता है और गतिशील रेंज में सुधार कर सकता है।

बी। स्टोइकोमेट्रिक संवेदनशीलता

बहुत करीबी आयाम के साथ अवशोषण दर के दो मूल्यों का पता लगाने के लिए, न केवल डिटेक्टर की संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है, बल्कि सिग्नल-टू-शोर अनुपात की भी आवश्यकता होती है। उच्चतम सिग्नल-टू-शोर अनुपात वाला डिटेक्टर एसईके स्पेक्ट्रोमीटर में 1000:1 के सिग्नल-टू-शोर अनुपात के साथ थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेटेड 1024-पिक्सेल द्वि-आयामी सरणी सीसीडी डिटेक्टर है। एकाधिक वर्णक्रमीय छवियों का औसत सिग्नल-टू-शोर अनुपात में भी सुधार कर सकता है, और औसत संख्या में वृद्धि से सिग्नल-टू-शोर अनुपात वर्गमूल गति से बढ़ जाएगा, उदाहरण के लिए, औसत 100 गुना हो सकता है सिग्नल-टू-शोर अनुपात को 10 गुना बढ़ाकर 10,000:1 तक पहुँचाएँ।

संकल्प

ऑप्टिकल विभाजन क्षमता को मापने के लिए ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यदि आपको बहुत उच्च ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता है, तो हम अनुशंसा करते हैं कि आप एक संकीर्ण स्लिट और 2048 या 3648 पिक्सेल सीसीडी डिटेक्टर के साथ 1200 लाइन/मिमी या अधिक के साथ एक झंझरी चुनें।