pengenalan
Analisis spektrum optik ialah teknik penyelidikan yang sangat diperlukan untuk menyiasat komposisi bahan dan struktur molekul. Ia diterima pakai secara meluas merentasi fizik, kimia, biologi, sains bahan, pemantauan alam sekitar, penerokaan angkasa lepas dan pemeriksaan kualiti industri.
Sebagai komponen fungsi teras mana-mana spektrometer, prestasi grating secara langsung menentukan penunjuk sistem kritikal termasuk resolusi spektrum, liputan panjang gelombang yang boleh digunakan dan daya pemprosesan optik. Dalam reka bentuk optik, pemilihan parameter parut yang munasabah dan padanan dengan tatasusunan pengesan dan bahagian optik lain adalah prasyarat asas untuk menjamin prestasi spektrometer penuh.
(Rajah: Susun atur skematik spektrometer asas yang menunjukkan celah masuk, cermin kolimat, parut serakan, cermin fokus dan tatasusunan pengesan satah)
Spektrometer piawai terdiri daripada lima modul teras: celah masuk, elemen optik penyelaras (cermin/kanta), elemen penyebaran (parut/prisma), elemen optik fokus (cermin/kanta), dan tatasusunan pengesan (sensor CCD atau CMOS). Cahaya melalui celah masuk, disatukan oleh cermin penyerakan dan diarahkan ke unsur penyebaran, di mana ia dipisahkan kepada komponen panjang gelombang diskret. Cahaya pecahan kemudiannya difokuskan pada tatasusunan pengesan oleh cermin pemfokus untuk membentuk spektrum berterusan, membolehkan pengukuran kuantitatif keamatan cahaya pada setiap panjang gelombang.
CNI Optics mengkhusus dalam reka bentuk optik, R&D elemen optik ketepatan dan pembuatan. Kami menyampaikan penyelesaian optik tersuai sepenuhnya yang disesuaikan dengan sistem instrumen pelanggan. Berdasarkan pengalaman reka bentuk optik dan fabrikasi komponen berdekad lamanya, kami membekalkan bahagian optik-berprestasi tinggi termasuk jeriji difraksi, kanta optik, cermin satah dan penapis spektrum, bersama reka bentuk spektrograf tersuai dan perkhidmatan penyepaduan sistem optik penuh.
Reka Bentuk Sistem Optik
Sistem optik spektrometer paling biasa dibina di sekitar konfigurasi Czerny-Turner (C-T) atau variannya yang diubah suai. Reka letak C-T menampilkan pembungkusan mekanikal yang padat, penolakan cahaya sesat yang sangat baik, penjajaran optik mudah dan kebolehsuaian panjang gelombang yang luas, menjadikannya seni bina optik yang dominan untuk spektrometer komersial moden.
(Rajah: Skema pengesanan sinar bagi konfigurasi optik-Turner Czerny klasik)
Pereka bentuk optik memilih parameter parut yang dipadankan (ketumpatan alur, panjang gelombang nyala, sudut nyala) berdasarkan jalur gelombang kerja sasaran, saiz instrumen keseluruhan dan resolusi spektrum yang diperlukan. Panjang fokus cermin penyelarasan dan pemfokusan dan apertur jelas dikira untuk mendapatkan apertur berangka yang mencukupi dan kecekapan pengumpulan cahaya yang tinggi.
Untuk mengoptimumkan kualiti pengimejan sistem, sudut kecondongan cermin dan jejari kelengkungan ditala untuk membetulkan penyimpangan monokromatik seperti koma dan astigmatisme, memberikan resolusi spektrum yang konsisten merentasi julat panjang gelombang operasi penuh. Selepas memuktamadkan reka letak optik, kami menjalankan simulasi berangka dan analisis pengesanan sinar penuh-melalui perisian reka bentuk optik profesional untuk menilai resolusi sistem, tahap cahaya sesat dan pengedaran tenaga spektrum.
CNI Optics menawarkan pengalaman yang luas dalam reka bentuk optik spektrometer tersuai. Kami menyediakan reka bentuk reka letak optik yang ditempah khas, pampasan penyimpangan dan pengoptimuman prestasi keseluruhan untuk memenuhi-permintaan pengesanan spektrum penuh merangkumi UV (Ultraviolet) hingga NIR (Inframerah-Berhampiran).
Pemilihan Kisi
Pemilihan parut yang betul adalah penting apabila mereka bentuk sistem optik. Parameter utama untuk dinilai termasuk ketumpatan alur, panjang gelombang nyala, sudut nyala, kecekapan pembelauan dan ambang kerosakan akibat laser (LIDT). Memadankan spesifikasi parut dengan keperluan optik unik anda mengimbangi tiga metrik teras: resolusi spektrum sistem, daya pemprosesan optik dan julat panjang gelombang yang boleh digunakan.
Ketumpatan alur (unit: garisan/mm atau alur/mm) mentakrifkan keupayaan penyebaran jeriji. Ketumpatan alur yang lebih tinggi memberikan penyebaran sudut yang lebih besar dan resolusi spektrum yang lebih baik, namun mengecilkan jumlah jalur panjang gelombang yang boleh diimejkan pada tatasusunan pengesan. Barisan parut standard kami meliputi 300–3600 garisan/mm, sesuai untuk kedua-dua-penyaringan jalur lebar dan ujian analitikal-tinggi-ultra.
Panjang gelombang api menandakan panjang gelombang tertentu di mana parut mencapai kecekapan pembelauan puncak dalam susunan pembelauan yang ditetapkan. Menentukan panjang gelombang api yang hampir dengan panjang gelombang tengah spektrum sasaran anda memaksimumkan daya pemprosesan optik dan meningkatkan isyarat sistem-kepada-nisbah hingar (SNR).
Untuk-persediaan laser kuasa tinggi atau instrumen spektrum fluks tinggi-, ambang kerosakan akibat laser grating-adalah spesifikasi penting untuk mengelakkan degradasi optik kekal di bawah ketumpatan kuasa optik tinggi.
CNI Optics membekalkan siri lengkap jeriji pemantul satah dengan ketumpatan alur yang pelbagai dan panjang gelombang api. Kisi kami menampilkan kecekapan pembelauan puncak yang tinggi, cahaya sesat ultra-dan kestabilan terma yang luar biasa untuk memenuhi pelbagai permintaan aplikasi industri dan makmal.
Aplikasi Biasa
Kisi pembelauan berfungsi sebagai komponen penyebaran teras untuk pelbagai jenis instrumen analisis optik, seperti yang disenaraikan di bawah:
- Spektroskopi Pendarfluor: Mengasingkan jalur gelombang pengujaan dan pelepasan untuk mengukur keamatan pendarfluor sampel dan taburan spektrum.
- Spektroskopi Raman: Memerlukan grating-tinggi untuk menyelesaikan isyarat hamburan Raman yang samar dari latar belakang hamburan Rayleigh yang sengit.
- UV-Spektroskopi Penyerapan Vis: Mencirikan kepekatan sampel dan struktur ikatan kimia dengan mengukur penyerapan cahaya merentasi jalur ultraungu dan kelihatan.
- Spektroskopi Inframerah: Menjalankan analisis komposisi bahan kualitatif dan kuantitatif dengan mengesan jalur penyerapan molekul ciri dalam julat NIR (Inframerah-Berhampiran) dan MIR (Inframerah-Pertengahan).
- LIBS (Laser-Spektroskopi Pecahan Teraruh): Menangkap spektrum pelepasan atom yang dijana oleh laser-plasma teraruh untuk merealisasikan analisis kuantitatif berbilang-elemen pantas.
- Pemantauan Dalam Talian Industri & Alam Sekitar: Digunakan secara meluas untuk-pengesanan gas masa nyata, analisis kualiti air dan ukuran warna berkat kestabilan-jangka panjang yang sangat baik dan jejak mekanikal yang padat.
CNI Optics memanfaatkan teknologi fabrikasi grating termaju, kawalan kualiti-proses penuh yang ketat dan keupayaan pembuatan tersuai yang fleksibel untuk menyampaikan-komponen optik yang dibuat khusus dan penyelesaian pengukuran spektrum bersepadu. Kami menyokong kedua-dua prototaip penyelidikan akademik dan penyesuaian instrumen industri besar-besaran, membekalkan perkakasan-berprestasi tinggi yang stabil untuk memajukan teknologi pengesanan optik.
Kami boleh menyesuaikan sepenuhnya parameter optik dan seni bina sistem mengikut keperluan teknikal anda. Sekiranya anda mempunyai sebarang keperluan pembangunan tersuai, sila hubungi pasukan kami pada bila-bila masa; pasukan kejuruteraan optik kami akan menyesuaikan penyelesaian optik yang dioptimumkan yang disesuaikan dengan spesifikasi instrumen anda.
