espectrómetro de hardware de detección de señales ópticas

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A espectrómetroUn espectrómetro es un instrumento óptico que separa la luz policromática en un espectro. Existen muchos tipos de espectrómetros; además de los que operan en el espectro visible, también existen espectrómetros infrarrojos y ultravioleta. Según los distintos elementos de dispersión, se clasifican en espectrómetros de prisma, de rejilla y de interferencia. Según el método de detección, existen espectroscopios para observación directa, espectroscopios para registro con películas fotosensibles y espectrofotómetros para la detección de espectros mediante elementos fotoeléctricos o termoeléctricos. Un monocromador es un instrumento espectral que emite una única línea cromática a través de una rendija y se utiliza frecuentemente junto con otros instrumentos analíticos.
Un espectrómetro típico consta de una plataforma óptica y un sistema de detección. Incluye las siguientes partes principales:
1. Rendija de incidencia: el punto objeto del sistema de imágenes del espectrómetro formado bajo la irradiación de la luz incidente.
2. Elemento colimador: la luz emitida por la rendija se convierte en luz paralela. El elemento colimador 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 de luz en el espacio se dispersa en múltiples haces según la longitud de onda.
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 imagen corresponde a una longitud de onda específica.
5. Matriz de detectores: se coloca en el plano focal para medir la intensidad de luz de cada punto de imagen de longitud de onda. La matriz de detectores puede ser una matriz CCD u otro tipo de matriz de detectores de luz.
Los espectrómetros más comunes en los principales laboratorios son las estructuras CT, y esta clase de espectrómetros también se denomina monocromadores, que se dividen principalmente en dos categorías:
1. Estructura de tomografía computarizada (TC) con escaneo fuera de eje simétrico: en esta estructura, la trayectoria óptica interna es completamente simétrica y la rueda de la torre de rejilla tiene un solo eje central. Debido a la simetría completa, se produce difracción secundaria, lo que genera una luz parásita particularmente intensa. Además, al tratarse de un escaneo fuera de eje, la precisión se ve reducida.
2. Estructura de tomografía computarizada (TC) de escaneo axial asimétrico: la trayectoria óptica interna no es completamente simétrica y la rueda de la torre de rejilla tiene dos ejes centrales para garantizar que la rotación de la rejilla se realice en el eje, inhibiendo eficazmente la luz parásita y mejorando la precisión. El diseño de la estructura de TC de escaneo axial asimétrico se centra en tres aspectos clave: optimizar la calidad de la imagen, eliminar la luz difractada secundaria y maximizar el flujo luminoso.
Sus componentes principales son: A. incidentefuente de luzB. Rendija de entrada C. Espejo colimador D. Rejilla E. Espejo de enfoque F. Rendija de salida G.fotodetector
El espectroscopio es un instrumento científico que descompone la luz en líneas espectrales, utilizando prismas o rejillas de difracción, entre otros. Se emplea para medir la luz reflejada por la superficie de un objeto. La luz solar, compuesta por siete colores, es la parte visible a simple vista (luz visible). Sin embargo, al descomponerla mediante un espectrómetro, la luz visible representa solo una pequeña parte del espectro, mientras que el resto, como el infrarrojo, las microondas, el ultravioleta y los rayos X, no es perceptible a simple vista. La información lumínica capturada por el espectrómetro se procesa mediante placas fotográficas o se analiza automáticamente con instrumentos digitales, lo que permite detectar los elementos presentes en un objeto. Esta tecnología se utiliza ampliamente en la detección de contaminación atmosférica y del agua, en la higiene alimentaria y en la industria metalúrgica, entre otros campos.