近紅外光譜屬于分子振動光譜的倍頻和主頻吸收光譜,,主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產(chǎn)生的,,具有較強(qiáng)的穿透能力。近紅外光主要是對含氫基團(tuán)X-H(X=C,、N,、O)振動的倍頻和合頻吸收,其中包含了大多數(shù)類型有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)的信息,。由于不同的有機(jī)物含有不同的基團(tuán),,不同的基團(tuán)有不同的能級,不同的基團(tuán)和同一基團(tuán)在不同物理化學(xué)環(huán)境中對近紅外光的吸收波長都有明顯差別,,且吸收系數(shù)小,,發(fā)熱少,因此近紅外光譜可作為獲取信息的一種有效的載體,。近紅外光照射時,,頻率相同的光線和基團(tuán)將發(fā)生共振現(xiàn)象,,光的能量通過分子偶極矩的變化傳遞給分子,;而近紅外光的頻率和樣品的振動頻率不相同,該頻率的紅外光就不會被吸收,。因此,,選用連續(xù)改變頻率的近紅外光照射某樣品時,,由于試樣對不同頻率近紅外光的選擇性吸收,通過試樣后的近紅外光線在某些波長范圍內(nèi)會變?nèi)?,透射出來的紅外光線就攜帶有機(jī)物組分和結(jié)構(gòu)的信息,。通過檢測器分析透射或反射光線的光密度,就可以確定該組分的含量,。另一種觸發(fā)是光譜儀引入一個外部設(shè)備(比如燈)去指示光譜儀立即采集數(shù)據(jù),。這被稱為是“外部事件觸發(fā)”,。山東微型光譜儀企業(yè)
HR系列光纖光譜儀同時具有高速光譜響應(yīng)與高分辨率的特點,非常適合高速反應(yīng)監(jiān)測和要求高分辨率的應(yīng)用,,例如激光器性能檢測,、氣體吸收測量以及原子發(fā)射譜線分析等應(yīng)用。根據(jù)不同配置選擇,,使得光學(xué)分辨率可小于0.5nm,。HR2000+定制光譜儀是一種小體積的高分辨率光譜儀,非常適合諸如以下的應(yīng)用:激光和LED的波長表征,,氣體和單色光源監(jiān)測,,以及基本原子透射譜線的測量。根據(jù)光譜儀的配置,,光學(xué)分辨率可精確到約0.035納米(半峰寬),。此外,用戶還可添加海洋光學(xué)配件,,如:光源,,探頭和光纖,以配置各種應(yīng)用特定的系統(tǒng),。浙江精密微型光譜儀海洋光學(xué)發(fā)明了微型光譜儀,,而且依靠技術(shù)創(chuàng)新,始終站在市場前端,,推出一個又一個具有里程碑意義的產(chǎn)品,。
海洋光學(xué)所有的光譜儀都能通過USB通訊(機(jī)身上有miniUSB或microUSB接口并配有連接線)。大部分光譜儀(QE,Maya,USB,HR,,NIRQUEST系列都有)同時配有RS232串行接口,,RS232需要用戶按照技術(shù)文件設(shè)計接線。另外,,STS配有HDMI通訊接口,。數(shù)據(jù)采集速度和檢測器(CCD)有關(guān),USB2000+/HR2000系列快1ms收集一次數(shù)據(jù),,USB4000/HR4000系列.8ms采集一次,。而QE/Maya系列,由于使用面陣型siliconCCD,,采集速度為快為8ms,;另外NIRquest系列,由于采用InGaAs檢測器,,快采集速度也可達(dá)1ms.
光譜分析作為自然科學(xué)分析的重要手段,,光譜技術(shù)常常用來檢測物體的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等指標(biāo),。傳統(tǒng)光譜分析,,都是通過待測物自發(fā)光或者與光源的相互作用而進(jìn)行分析的物體的,從空間維度上看,,傳統(tǒng)光譜分析大多是針對一個單點位置,。而圖像光譜測量則是結(jié)合了光譜技術(shù)和成像技術(shù),將光譜分辨能力和圖形分辨能力相結(jié)合,,造就了空間維度上的面光譜分析,,也就是現(xiàn)在的多光譜成像和高光譜成像技術(shù)。光譜(Spectrum):是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡,、光柵)分光后,,被色散分離成的單色光,通過成像系統(tǒng),,投射在探測器上成為按波長(或頻率)大小依次排列的圖案,,既稱為光學(xué)頻譜。海洋光學(xué)的光譜儀正是基于這樣的原理設(shè)計制造的,。光波根據(jù)波長不同,,又有不同的稱謂:波長處于380和780nm之間的光波稱為可見光,短于380nm的稱之為紫外光,;而長于780nm的則為紅外光(紅外光又分為近紅外,、中紅外、遠(yuǎn)紅外等等),。通過輻射校準(zhǔn)后的光譜的單位是單位面積單位波長的功率輸出,,通常單位表達(dá)為μW/cm2*nm。
光譜儀狹縫尺寸如何影響光學(xué)分辨率,?單色光源的光學(xué)分辨率——測量半峰寬(FWHM)——取決于光柵的刻線密度(mm-1)和入射光學(xué)系統(tǒng)的直徑(光纖或狹縫),。配置您的光譜儀時,需要考慮兩個非常重要的權(quán)衡:分辨率會隨著光柵開槽密度的增大而增大,,但會損失光譜范圍和信號強(qiáng)度,;分辨率會隨著狹縫寬度或光纖直徑的減小而增大,但會損失信號強(qiáng)度,。如何計算光學(xué)分辨率的近似值,,單位nm(FWHM)1,取決于光柵的光譜范圍2,,根據(jù)檢測器像元的數(shù)量劃分光柵的光譜范圍,。其結(jié)果值是離散值離散值(nm/pixel)=光柵的光譜范圍/檢測器像元的數(shù)量3,決定于像素分辨率4,,計算光學(xué)分辨率(nm),。離散值(步驟2)x像素分辨率(步驟3)例子:確定#3光柵和10micron狹縫的USB4000光譜儀的光學(xué)分辨率。650nm(#3光柵的光譜范圍)/3648(USB4000的檢測器像元數(shù))=0.18nm/pixelx5.7pixels=1.0nm(FWHM)注意:數(shù)值四舍五入至接近的十進(jìn)制數(shù)在可見光至近紅外波段,,地表物體自身的熱輻射幾乎為零,。河南微型光譜儀原理
光學(xué)組件的F-number越小,,越容易收集到光,但是比F-number大的部件更容易受到像差的影響,。山東微型光譜儀企業(yè)
微型光譜儀具體模塊化和高速采集的特點,,在系統(tǒng)集成和現(xiàn)場檢測的場合有更多應(yīng)用。結(jié)合光源,、光纖,、測量附件,可以搭配成各種光學(xué)測量系統(tǒng),。光譜儀器是應(yīng)用光學(xué)技術(shù),、電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)對物質(zhì)的成分及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析和測量的基本設(shè)備,應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,、工業(yè)控制,、化學(xué)分析、食品品質(zhì)檢測,、材料分析,、臨床檢驗、航空航天遙感及科學(xué)教育等領(lǐng)域,。由于傳統(tǒng)的光譜儀存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、使用環(huán)境受限、不便攜帶及價格昂貴等不足,,不能滿足現(xiàn)場檢測和實時監(jiān)控的需求,。因此,微型光纖光譜儀成為光譜儀器發(fā)展的一個重要的研究方向,。近年來,,由于光纖技術(shù)、光柵技術(shù)及陣列式探測器技術(shù)的發(fā)展和成熟,,使得光譜檢測系統(tǒng)形成了光源,、采樣單元及攝譜單元相分離的結(jié)構(gòu)形式,整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更具模塊化,,使用更加方便靈活,,從而使微型光纖光譜儀成為現(xiàn)場檢測和實時監(jiān)控的理想儀器。山東微型光譜儀企業(yè)
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