Detección de señales ópticasespectrómetro de hardware
A espectrómetroEs un instrumento óptico que separa la luz policromática en un espectro. Existen muchos tipos de espectrómetros; además de los utilizados en la banda de luz visible, existen espectrómetros infrarrojos y espectrómetros ultravioleta. Según los diferentes elementos de dispersión, se pueden dividir en espectrómetros de prisma, espectrómetros de rejilla y espectrómetros de interferencia. Según el método de detección, existen espectroscopios para observación directa, espectroscopios para registro con películas fotosensibles y espectrofotómetros para detectar espectros con elementos fotoeléctricos o termoeléctricos. Un monocromador es un instrumento espectral que emite una sola línea cromatográfica a través de una rendija y se utiliza a menudo en combinación con otros instrumentos analíticos.
Un espectrómetro típico consta de una plataforma óptica y un sistema de detección. Incluye las siguientes partes principales:
1. Rendija incidente: punto objeto del sistema de imágenes del espectrómetro formado bajo la irradiación de la luz incidente.
2. Elemento de colimación: La luz emitida por la rendija se convierte en luz paralela. El elemento de colimación puede ser una lente independiente, un espejo o estar integrado directamente en un elemento dispersor, como una rejilla cóncava en un espectrómetro de rejilla cóncava.
(3) Elemento de dispersión: generalmente se utiliza una rejilla, de modo que la señal luminosa en el espacio de acuerdo con la longitud de onda se dispersa en múltiples haces.
4. Elemento de enfoque: Enfoca el haz dispersivo de manera que forme una serie de imágenes de rendija incidentes en el plano focal, donde cada punto de la imagen corresponde a una longitud de onda específica.
5. Matriz de detectores: Se coloca en el plano focal para medir la intensidad luminosa de cada punto de la imagen de longitud de onda. La matriz de detectores puede ser una matriz CCD u otros tipos de matriz de detectores de luz.
Los espectrómetros más comunes en los grandes laboratorios son las estructuras CT, y esta clase de espectrómetros también se denominan monocromadores, que se dividen principalmente en dos categorías:
1. Estructura de TC de escaneo fuera de eje simétrico. Esta estructura se caracteriza por una trayectoria óptica interna completamente simétrica, con una rueda de torre de rejilla con un solo eje central. Debido a su simetría completa, se produce difracción secundaria, lo que resulta en una luz parásita particularmente intensa. Al ser un escaneo fuera de eje, la precisión se reduce.
2. Estructura de TC de barrido axial asimétrico: la trayectoria óptica interna no es completamente simétrica. La rueda de la torre de rejilla tiene dos ejes centrales para garantizar que la rotación de la rejilla se escanee en el eje, inhibiendo eficazmente la luz parásita y mejorando la precisión. El diseño de la estructura de TC de barrido axial asimétrico se basa en tres puntos clave: optimizar la calidad de la imagen, eliminar la luz difractada secundaria y maximizar el flujo luminoso.
Sus principales componentes son: A. incidentefuente de luzB. Rendija de entrada C. Espejo colimador D. Rejilla E. Espejo de enfoque F. Salida (rendija)G.fotodetector
El espectroscopio es un instrumento científico que descompone la luz compleja en líneas espectrales, compuestas por prismas o rejillas de difracción, etc., y utiliza el espectrómetro para medir la luz reflejada por la superficie de un objeto. La luz solar de siete colores es visible a simple vista. Sin embargo, si el espectrómetro descompone la luz solar según la disposición de longitudes de onda, la luz visible solo representa una pequeña parte del espectro; el resto, como el infrarrojo, las microondas, el ultravioleta y los rayos X, son indistinguibles a simple vista. Mediante la captura de información luminosa por el espectrómetro, el desarrollo de placas fotográficas o la visualización y el análisis automáticos computarizados de instrumentos numéricos, se detectan los elementos presentes en el artículo. Esta tecnología se utiliza ampliamente en la detección de la contaminación atmosférica y del agua, la higiene alimentaria y la industria metalúrgica, entre otros.
Hora de publicación: 05-sep-2024