微型光譜儀應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,由于微型光譜儀的體積小,所以適合于便攜,手持,現(xiàn)場,在線,原位,活體,非破壞性應(yīng)用場合。由于光纖的使用,所以適合在有害環(huán)境下(包括化學(xué),生物,放射性)進行遠程測量。由于微型光譜儀內(nèi)無移動部件,可靠性高,因此,適合于工作在環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。由于采用探測器陳列,可一次獲得全光譜,測試速度快,因此適合需要高速測量的應(yīng)用,例如工業(yè)在線檢測,化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)監(jiān)測。下面介紹一些典型應(yīng)用。
1、透射/反射測量
透射/反射光譜是材料本身的一項重要光學(xué)特性,在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下,對材料本身特性的質(zhì)量控制越來越嚴(yán)格,從而利用光纖光譜儀進行快速準(zhǔn)確的透射光譜/反射光譜的測量技術(shù)也開始日漸成熟。對于不同種類的樣品,為了獲取更好的光譜數(shù)據(jù),透射、反射這兩種基本模式又會演化為更多的形式。
2、紫外/可見吸收光譜測量
液體的吸收率測量可以用不同的實驗布局和波長范圍來實現(xiàn),如使用浸入型光纖探頭或流動樣品池進行在線吸收率測量,或使用樣品固定器進行樣品的吸收率測量。對于測量紫外/可見波長范圍的光譜儀,可以選擇波長范圍200-1100nm、分辨率1.4nm(fwhm)。此外還需要氘-鹵素?zé)糇鳛楣庠?。不同的?yīng)用可以選擇不同的光纖探頭。
3、薄膜厚度測量
光學(xué)的膜厚測量系統(tǒng)基于白光干涉測量原理,可以測量的膜層厚度10nm-50μm,分辨率為1nm。薄膜測量在半導(dǎo)體晶片生長過程中經(jīng)常被用到,因為等離子體刻蝕和淀積過程需要監(jiān)控;其它應(yīng)用如在金屬和玻璃材料基底上鍍透明光學(xué)膜層也需要測量膜層厚度。
4、輻射/發(fā)光
輻射/發(fā)光測量可以使用不同的實驗裝置和在不同的波長范圍來進行,如余弦校正器、準(zhǔn)直透鏡或積分球,光譜范圍可以是紫外/可見波段,也可以是可見/近紅外波段。
5、農(nóng)業(yè)與食品
在水果收獲期間監(jiān)測水果質(zhì)量,并把好的產(chǎn)品運送到市場,在現(xiàn)代糧食生產(chǎn)的可持續(xù)性正變得越來越重要。在生產(chǎn)過程中,關(guān)鍵數(shù)據(jù)大致包括可溶性固體含量、含水量或硬度。而從市場的角度來看,收獲后還可以繼續(xù)監(jiān)測淤青、燙傷、霜凍以及腐爛的損害,使生產(chǎn)者即在保持高產(chǎn)量的同時也能將好的產(chǎn)品帶給消費者。
6、顏色測量
一般來說,物體和濃稠液體的顏色測量可以使用不同的實驗布局,比如使用反射型光纖探頭或積分球。在該測量中,可以使用波長范圍在380到780nm,分辨率(fwhm)為5nm的光譜儀;此外,還需要白光連續(xù)光源和白色反射瓦。對于測量紡織品、紙張、水果、葡萄酒、鳥類羽毛顏色等不同的應(yīng)用可以使用不同的光纖探頭。
7、熒光
熒光測量對許多生物學(xué)(葉綠素和類胡蘿卜素)、生物醫(yī)學(xué)(病變的熒光診斷)和環(huán)境監(jiān)測是非常有效的測量手段。熒光測量通常需要高靈敏度的光譜儀。對于大多數(shù)熒光應(yīng)用來說,產(chǎn)生的熒光能量只相當(dāng)于激發(fā)光能量的3%左右。熒光的光子能量比激發(fā)光的光子能量要?。ㄋ圆ㄩL要長),而且一般都是散射光(在各個方向上輻射能量)。
關(guān)鍵詞:光譜儀 光纖光譜儀 環(huán)境監(jiān)測