espectrómetro de hardware para detección de señales ópticas

Detección de señales ópticasespectrómetro de hardware
A espectrómetroUn espectrómetro es 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, también hay espectrómetros infrarrojos y ultravioleta. Según los diferentes elementos de dispersión, se puede clasificar en espectrómetro de prisma, espectrómetro de rejilla y espectrómetro de interferencia. Según el método de detección, existen espectroscopios para observación directa, espectroscopios para registro con películas fotosensibles y espectrofotómetros para 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 incidente: el punto objeto del sistema de imagen 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 se dispersa en múltiples haces según la longitud de onda.
4. Elemento de enfoque: Enfocar 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. Conjunto de detectores: se coloca en el plano focal para medir la intensidad de la luz en cada punto de la imagen de longitud de onda. El conjunto de detectores puede ser un conjunto CCD u otro tipo de conjunto 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 con escaneo fuera del 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 esta simetría total, se produce difracción secundaria, lo que genera una luz parásita particularmente intensa. Además, al tratarse de un escaneo fuera del eje, la precisión se ve reducida.
2. Estructura de tomografía computarizada (TC) con escaneo axial asimétrico: la trayectoria óptica interna no es completamente simétrica, y la rueda de la torre de rejilla tiene dos ejes centrales para asegurar 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 con escaneo 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 componentes principales 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, compuesto por prismas o rejillas de difracción, etc., utilizando un espectrómetro para medir la luz reflejada por la superficie de un objeto. La luz solar, compuesta por siete colores, es la que el ojo humano puede distinguir (luz visible). Sin embargo, si el espectrómetro descompone la luz solar según su longitud 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, no son perceptibles a simple vista. Mediante la captura de la información lumínica por el espectrómetro, el revelado de placas fotográficas o la visualización y el análisis automáticos por ordenador de los datos numéricos, se detectan los elementos presentes en el objeto. Esta tecnología se utiliza ampliamente en la detección de la contaminación atmosférica y hídrica, la higiene alimentaria y la industria metalúrgica, entre otras.