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光纖光譜儀的原理和應用的雜散光和二級衍射效應

雜散光是錯誤波長(非對應信號光波長)的光輻射照射在探測器象元上所產生的信號,雜散光的來源是:

· 周圍環境光輻射;

· 光學元件缺陷所產生的散射光或非光學元件產生的反射光;

· 不同衍射級次間的重疊。

把光譜儀安裝在光密封的外殼內可以有效地消除周圍環境帶來的雜散光。

當光譜儀工作在探測極限時(微弱光探測),則來自於光學平臺、光柵、聚焦鏡的雜散光強度就決定了光譜儀的最終探測極限。大多數光柵都是全息型光柵,雜散光很低。雜散光的測試方法是用激光束照射到光譜儀上,然後測量遠離激光波長處象元的光強。另壹種方法是用鹵鎢燈作為光源並配合長通或帶通濾光片進行測試。 發射光譜測量可以用不同的實驗布局和波長範圍來實現,還要用到余弦校正器或積分球。發射光譜測量可以在紫外/可見和可見/近紅外波長範圍內測量。

對於發射光譜的絕對測量,光譜儀可以配置成波長範圍從200-400nm或350-1100nm,或組合起來實現紫外/可見200-1100nm,並可以在美國海洋光學公司的定標實驗室裏進行輻射定標。定標後的實驗布局不能改變,如光纖和勻光器都不能更改。

為了使實驗布局更靈活,用可見/近紅外定標光源(LS-1-CAL)或紫外/可見/近紅外定標光源(DH2000-CAL)可以在用戶現場進行定標。功能強大的廣州標旗軟件可以完成定標並載入輻射定標數據。 在過去的十年中,美國海洋光學公司幫助許多用戶進行了血成分分析的非侵入式和侵入式的光譜學測量手段,測量了許多重要的醫學指標,如組織和紋理中的氧濃度、血色素、細胞色素和水濃度等。非侵入式檢測系統包括微型光纖光譜儀、LS-1鹵鎢燈和反射型光纖探頭,而侵入式檢測系統則使用了壹根植入於導管中的特殊的反射型光纖探頭。

在需要連續測量氧濃度、血色素的氧化和去氧化過程的醫學應用中,該系統得到了成功的應用。 Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統是壹臺高度集成化而且價格很低的系統,適用於需要拉曼測量的應用領域。Oceanoptics Raman拉曼系統包括半導體激光器,光纖光譜儀,和多種可選光纖探頭和廣州標旗Raman應用軟件。

Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統有量個基本型:1。低成本非冷卻型,分辨率25cm-1。2。高性能TE致冷型,分辨率10cm-1。

Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統特別適用於反應過程監控、產品識別、遙感,水溶液、凝膠體和其它介質中高散射粒子的判定。Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統的光源也可以選擇50mW或100mW的532nm固體綠光激光器、氬離子激光器或HeNe激光器。 LIBS(激光誘導熒光)技術是基於激光束聚焦到被測樣品上所產生的物質電離過程,電子的再結合會發光,對該光譜進行分析研究可以得到被測物質的成分。

LIBS技術最初是由美國Los Alamos國家實驗室的David Cremers研究小組在二十多年前發明的。從此以後,LIBS技術成功地被用於痕量元素的檢測和惡劣環境下的在線成分分析等應用中。

根據所分析的元素不同,LIBS技術可以探測ppm到ppt級的含量。而且不需要對所測樣品進行預加工(如拋光,溶解等),可以分析固態、液態、氣態樣品。

LIBS是壹款結構緊湊、操作簡便、分析結果準確的分析系統。它把高能激光束聚焦到樣品上,然後同軸收集產生的信號光,並用高分辨率、多通道、快觸發型光譜儀進行分析。

14.園藝測量

園藝測量光譜儀被開發用於測量溫室中可見光和近紅外光區域內的光強度和光譜分布。

光的強度和光強的譜線分布是影響植物的生長和光合作用的非常重要的因素。對於光強度,可以通過經由輻射校準過的準確地測量出光子數和其他參數,專門針對園藝學測量。光譜儀可以通過藍牙接口無線連接到遠程計算機。計算機可以用來控制溫室中濾光鏡的移動或者控制特殊的燈泡。