光纖光譜儀是一種用于測量光源光譜特性的精密儀器。它具有許多顯著的優(yōu)點，如體積小巧、便攜性強(qiáng)、測量速度快、精度較高以及能夠進(jìn)行實時在線檢測等。
光纖光譜儀通過光纖將光引入儀器內(nèi)部，大大增加了測量的靈活性和便利性，使其能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中使用。
光纖光譜儀
紫外可見光纖光譜儀
光纖光譜儀的優(yōu)勢：
模塊化和靈活性：光纖光譜儀通常采用光纖作為信號耦合器件，這使得用戶可以非常靈活地搭建光譜采集系統(tǒng)。這種靈活性允許光譜儀在不同的實驗和工業(yè)環(huán)境中快速部署和調(diào)整。
快速掃描能力：采用多象元光學(xué)探測器（如CCD和光電二極管陣列）的光纖光譜儀能夠?qū)φ麄€光譜進(jìn)行快速掃描，這對于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用場景尤為重要。
低成本：隨著通用探測器的使用，光纖光譜儀的成本大大降低，使得更多的實驗室和企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)得起，從而擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。
光纖光譜儀主要的結(jié)構(gòu)和部件
入射狹縫：用于限制入射光的寬度，確保光線以較窄的束狀進(jìn)入光譜儀，提高光譜分辨率。
準(zhǔn)直鏡：將通過狹縫的光線變成平行光，以便后續(xù)的分光處理。
衍射光柵：這是核心分光元件，通過衍射作用將不同波長的光分開，形成光譜。
聚焦鏡：將衍射后的不同波長的光聚焦到探測器的不同位置上。
探測器：常見的有電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）探測器，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
光纖：用于傳輸光信號，將光源的光引入光譜儀內(nèi)部。
數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)：包括電子電路和相關(guān)軟件，用于采集探測器輸出的電信號，并進(jìn)行處理和分析，最終得到光譜數(shù)據(jù)。
這些部件協(xié)同工作，使得光纖光譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)對光的波長和強(qiáng)度的精確測量和分析。
光纖光譜儀的測量原理基于光的色散和光電轉(zhuǎn)換。當(dāng)光線通過光纖進(jìn)入光譜儀后，首先會經(jīng)過一個入射狹縫，將光線限制在一個狹窄的路徑上。然后，光線會照射到一個衍射光柵上。衍射光柵會根據(jù)光的波長將其分散開來，形成不同波長的光帶。這些分散的光通過聚焦鏡聚焦到探測器上，探測器通常是電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）。探測器能夠?qū)⒉煌ㄩL的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于不同波長的光在探測器上的位置是固定的，通過測量探測器上各個位置的電信號強(qiáng)度，就可以得到光在不同波長處的強(qiáng)度分布，從而獲得被測量光源的光譜信息?？傊饫w光譜儀通過對入射光的分光和光電轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了對光的波長和強(qiáng)度的精確測量。
光纖光譜儀在各領(lǐng)域的應(yīng)用
在材料科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀是探索新材料特性的得力工具。它能夠精確分析材料對不同波長光的吸收、反射和透射特性，為材料的研發(fā)和質(zhì)量控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。無論是研究新型半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)，還是評估金屬材料的表面涂層質(zhì)量，光纖光譜儀都發(fā)揮著作用。
在化學(xué)分析行業(yè)：其統(tǒng)治地位更是顯著。通過對樣品的光譜分析，能夠快速準(zhǔn)確地檢測出各種化學(xué)物質(zhì)的成分和濃度。在環(huán)境監(jiān)測中，可以實時監(jiān)測空氣、水和土壤中的污染物，為環(huán)境保護(hù)提供及時、可靠的依據(jù)。在制藥領(lǐng)域，能夠精確檢測藥物成分，確保藥品的質(zhì)量和安全性。
在生命科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀也大放異彩。它可以用于細(xì)胞和生物分子的研究，例如測量細(xì)胞內(nèi)的熒光標(biāo)記物，分析蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能。在醫(yī)學(xué)診斷中，能夠進(jìn)行微創(chuàng)的疾病檢測，如通過光譜分析血液成分來診斷疾病。
在工業(yè)生產(chǎn)中：光纖光譜儀實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實時在線監(jiān)測。在食品加工行業(yè)，檢測食品中的營養(yǎng)成分和有害物質(zhì)；在半導(dǎo)體制造中，監(jiān)控工藝過程中的薄膜厚度和成分。這種實時監(jiān)測能力有助于提高生產(chǎn)效率，降低次品率，保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
總之，光纖光譜儀以其高靈敏度、快速響應(yīng)、便攜性和多用途的特點，在材料科學(xué)、化學(xué)分析、生命科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等眾多行業(yè)的檢測中占據(jù)著統(tǒng)治地位。它不僅推動了科學(xué)研究的深入發(fā)展，也為工業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來了巨大的便利和效益，成為了現(xiàn)代檢測技術(shù)中的重要力量。
光纖光譜儀在燃料檢測中的應(yīng)用
產(chǎn)品說明
CHEM4-UV-VIS 教學(xué)用光譜儀
CHEM4-UV-VIS 教學(xué)用光譜儀是我們研發(fā)的USB接口光譜儀技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)附件的結(jié)合。這套系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：結(jié)合了USB4000光譜儀，氘鎢鹵光源，1cm尺寸的比色皿支架和高速電子特性的操作軟件。
CHEMUSB4-UV-VIS分光光度計覆蓋了210-880nm光譜范圍，光學(xué)分辨率為1.0nm(半寬高)，能在1秒內(nèi)獲取3648波長光譜。
產(chǎn)品特點
全集成的預(yù)裝系統(tǒng)，覆蓋210-880 nm光譜范圍，光 學(xué)分辨率為1.0nm(半高寬)。
小型化系統(tǒng)，是實驗室和教學(xué)的理想選擇。
直接連接有氘鎢鹵光源與樣品支架。
最小積分時間為3.8毫秒
通過USB2.0接口可快速將光譜儀與計算機(jī)相連。
直連光源
CHEMUSB4-UV-VIS 光譜儀的重要特征就是其集成了樣品支架與氘鎢鹵光源(200-1100nm)。該樣品系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)的1cm光程的比色皿，便于進(jìn)行吸光率測量操作。USB-ISS-UV-VIS型分光光度計還允許您通過軟件控制鎢絲燈泡的強(qiáng)度和快門，另外需要外接電源（隨附在產(chǎn)品中）。
可編程的微控制器
CHEMUSB4-UV-VIS系統(tǒng)使用我們生產(chǎn)的USB4000光譜儀。USB4000光譜儀隨帶一臺可編程的微控制器，其可以很方便地控制光譜儀及附件。通過一個22針接頭，您能在軟件中執(zhí)行所有的操作：控制光源，創(chuàng)建進(jìn)程，并獲取外部設(shè)備的信息。微控制器有8個與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的可編程數(shù)字輸入輸出端口。
標(biāo)準(zhǔn)組件設(shè)計
Ocean Optics提供一套完整的光纖樣品附件和教學(xué)工具，用于完善您的CHEMUSB4-UV-VIS系統(tǒng)。大部分附件都有SMA905接頭方便各種應(yīng)用；改變?nèi)酉到y(tǒng)也很簡單，只須卸下接頭，增加新的組件及附件即可。
如需更為靈活的系統(tǒng)，可考慮購買CHEM4-UV-FIBER型。CHEM4-UV-FIBER是基于光纖工作原理的系統(tǒng)，讓您可以快速、簡單地連接將光源與光纖附件（如反射探頭或透過式浸入型探頭）相連。
即插即用操作
CHEMUSB4-UV-VIS通過USB2.0或RS232串行接口可與計算機(jī)、掌上電腦或其他內(nèi)置控制器相連。在使用串行端口時，需要給系統(tǒng)提供5伏特的電源（沒隨附）。每臺光譜儀的專有參數(shù)數(shù)據(jù)被編寫在USB4000上的存儲器中；我們的光譜儀操作軟件讀取這些數(shù)值便于進(jìn)行參數(shù)調(diào)整以及電腦間的熱交換。
串行端口操作提示： SpectraSuite光譜儀軟件不支持通過串行端口通信的光譜儀操作。
產(chǎn)品規(guī)格
物理特征 | |
| 光譜儀外形尺寸： | 89.1 mm x 63.3 mm x 34.4 mm |
| 光譜儀重量： | 190 grams |
| 光源尺寸： | 89.1 mm x 77.79 mm x 34.4 mm |
| 光源重量： | 200 g |
| 探測器技術(shù)規(guī)格 | |
探測器： | 東芝TCD1304AP線陣CCD |
探測器范圍： | 200-1100nm（CHEMUSB4-UV-VIS預(yù)先設(shè)置的覆蓋范圍為200-850nm） |
像素： | 3648 像素 |
像素尺寸： | 8 μm x 200 μm |
像素阱深： | 100,000 電子 |
| 信噪比： | 300:1 (全信號) |
| 模數(shù)分辨率： | 16 位 |
| 校正線性度： | >99.8% |
| 靈敏度： | 130光子/計數(shù) at 400nm；60光子/計數(shù) at 600nm |
| 光譜平臺 | |
| 設(shè)計： | f/4光圈，不對稱交叉 Czerny-Turner光路 |
| 焦距： | 輸入42mm；輸出68mm |
| 入射狹縫： | 25μm 寬光柵 |
| 光柵： | #1光柵 |
| 探測器聚焦鏡： | 可選，L4 |
| OFLV濾光片選擇： | OFLV-200-850 |
| 紫外增強(qiáng)型窗口： | 有，UV4 |
| 光纖接頭： | SMA905接口，與0.22NA的單股光纖相連 |
| 光譜特征 | |
| 波長范圍： | 210 to 880 nm |
| 光譜分辨率： | 1.0 nm FWHM |
| 信噪比： | 300:1 (全信號) |
| 模數(shù)轉(zhuǎn)換器： | 16 位 |
| 暗噪聲： | 50 計數(shù) |
| 積分時間： | 3.8 ms to 10 seconds |
| 動態(tài)范圍： | 2x 108 (系統(tǒng))，1300:1 |
| 雜散光： | <0.05% @ 600 nm；0.10% @ 435 nm |
| 光源/樣品支架 | |
| 消耗功率： | 1.8 A @ 5 VDC；額外電源供應(yīng)（隨附） |
| 光程： | 1 cm |
| 試管形狀： | 正方形 |
| 光源： | 氘鎢鹵光源 |
| "Z" 尺寸： | 15 mm |
| 燈泡壽命： | 氘燈800小時; 鎢燈2,000小時 |
| 達(dá)到穩(wěn)定輸出的時間： | 30分鐘 |
| 電子特征 | |
| 消耗功率： | 250 mA @ 5 VDC |
| 數(shù)據(jù)傳輸速度： | 通過USB 2.0端口，每5毫秒全掃描進(jìn)內(nèi)存；通過USB1.1端口，每18毫秒全掃描進(jìn)內(nèi)存 |
| 輸入輸出： | 8個與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的可編程數(shù)字輸入/輸出接口 |
| 模擬通道： | 無 |
| 自動清零： | 有 |
| 外接盒兼容性： | 兼容HR4-BREAKOUT |
| 觸發(fā)模式： | 5種模式 |
| 濾波功能： | 有 |
| 接頭： | 22針接頭 |
| 計算機(jī) | |
| 操作系統(tǒng)： | 帶USB端口的Windows 98/Me/2000/XP, Mac OS X 以及 Linux系統(tǒng) ，帶串行端口的任意32位Windows操作系統(tǒng) |
| 計算機(jī)接口： | USB 2.0 @ 480 Mbps（與USB1.1兼容）；RS-232 (2-wire) @ 115.2 K baud |
| 外圍設(shè)備接口： | SPI；I2C電路接口 |
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