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探討一下科研級光纖光譜儀的作用及原理

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  科研級光纖光譜儀是光學(xué)儀器中的一個重要組成部分,是一種常用的光譜儀,具有操作簡單、穩(wěn)定信號好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。使用一個高強(qiáng)度的脈沖激光聚焦在樣本表面,一個10納秒寬的激光單脈沖將會蒸發(fā)樣本產(chǎn)生等離子體。隨著等離子體的冷卻,等離子體中的激發(fā)態(tài)的原子將釋放對應(yīng)元素的特征光波。這個光波將被探頭收集并傳送到光譜儀,系統(tǒng)將在一秒鐘內(nèi)對整個光譜進(jìn)行分析。
 
  任何光譜儀的基本功能都是接收光,將其分解成光譜成分,將信號數(shù)字化為波長的函數(shù),然后讀出并通過計算機(jī)顯示。在此過程的第一步中,光通過光纖電纜通過入口狹縫(狹窄的孔徑)進(jìn)入光譜儀。
 
  當(dāng)光線進(jìn)入光譜儀時,狹縫會使光線產(chǎn)生暈影。然后,在大多數(shù)光譜儀中,發(fā)散光被凹面鏡準(zhǔn)直并導(dǎo)向光柵。在此之后,光柵以稍微不同的角度分散光的光譜分量。
 
  然后,光線被第二個凹面鏡聚焦并成像到檢測器上。或者,可以使用凹面全息光柵同時執(zhí)行所有這三個功能。
 
  一旦光成像到檢測器上,光子就會轉(zhuǎn)換成電子。這些電子被數(shù)字化并通過USB(或串行端口)讀出到計算機(jī)。
 
  基于探測器中的像素數(shù)量和衍射光柵的線性色散,軟件對信號進(jìn)行插值以生成校準(zhǔn),使數(shù)據(jù)能夠繪制為給定光譜范圍內(nèi)波長的函數(shù)。該數(shù)據(jù)隨后可用于許多光譜應(yīng)用并對其進(jìn)行操作。
 
  科研級光纖光譜儀以其檢測精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),已成為光譜測量學(xué)中使用的重要測量儀器,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)、地質(zhì)、食品安全、色度計算、環(huán)境檢測、醫(yī)藥衛(wèi)生、LED檢測、半導(dǎo)體工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。
 

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