Le spectromètre à fibre optique conduit le signal optique par fibre optique et le détecte par spectroscopie, il est largement utilisé dans les domaines de la recherche scientifique et de l'industrie. Le spectromètre à fibre optique est un instrument basé sur le principe de dispersion optique, qui conduit le signal optique à travers la fibre optique, permettant une analyse rapide et de haute précision de la longueur d'onde, de l'intensité et d'autres paramètres de la lumière. Il a été largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la recherche scientifique, l'industrie, la protection de l'environnement, le médical et d'autres avantages tels que la petite taille, la vitesse de réponse rapide et la flexibilité élevée (mesure à distance), remplaçant progressivement une partie de l'équipement traditionnel d'analyse spectrale à grande échelle.
Le principe de fonctionnement du spectromètre à fibre optique est basé sur la dispersion et la conversion photoélectrique de la lumière. Ses processus de base sont les suivants:
Acquisition du signal lumineux: une source lumineuse (par exemple, une source blanche, un laser ou une LED) génère un signal lumineux qui éclaire l’échantillon à mesurer. Après que l'échantillon ait absorbé, réfléchi ou transmis le signal optique, la lumière qui transporte les informations de l'échantillon entre dans la fibre optique.
Transmission du signal optique: la fibre optique transmet le signal optique à l'intérieur du spectromètre, en gardant le signal intact et en réduisant les interférences optiques.
Décomposition du signal lumineux: le signal lumineux pénètre dans l'objectif de collimation à travers une fente d'entrée et brille sur le réseau après avoir été transformé en lumière quasi parallèle. Le réseau utilise le principe de diffraction pour disperser la lumière à différentes longueurs d'onde, formant un spectre.
Focalisation du signal optique: un miroir d'imagerie focalise le spectre dispersé sur la face de réception d'un détecteur matriciel tel qu'un CCD, formant une surface spectrale spectrale.
Conversion photoélectrique et traitement des données: les détecteurs convertissent les signaux optiques en signaux électriques qui, après conversion numérique analogique (A / d) et amplification, sont analysés par un système de traitement de données et présentent des informations spectrales (par exemple, longueur d'onde, distribution d'intensité).
Précautions d'utilisation
Entretien de la fibre et de la sonde: la surface d'extrémité de la fibre est sensible à la poussière et à l'huile, ce qui entraînera l'atténuation du signal lumineux, il faut l'essuyer régulièrement avec de l'éthanol anhydre (avec du papier lentille spécial pour éviter les rayures); Les sondes doivent éviter les collisions, les températures élevées (en particulier les sondes en plastique, les températures élevées à long terme vieilliront).
Contrôle des perturbations environnementales: lors de la mesure, vous devez éviter la lumière directe forte (par exemple, la lumière du soleil, lampe d'éclairage forte), en particulier l'analyse spectrale visible, la lumière parasite extérieure peut affecter la précision du signal; Lors de la mesure de haute précision, il est nécessaire de contrôler la température ambiante (les fluctuations de température entraînent des changements dans la performance du réseau et du détecteur, il est recommandé d'utiliser dans un environnement stable de 20 à 25 ℃).
Étalonnage et vérification: étalonnage régulier avec des échantillons standard (par exemple, lampes au mercure, lampes au deutérium pour l'étalonnage de la longueur d'onde, tableaux blancs standard pour l'étalonnage de l'intensité) pour assurer l'exactitude des données mesurées; Après une longue période d'inutilisation, le premier démarrage doit être préchauffé pendant plus de 30 minutes, pour que l'instrument soit stabilisé avant d'être mesuré.
Prétraitement des échantillons: les échantillons sont traités en fonction du type de mesure (réflexion, transmission, fluorescence), par exemple la mesure de la transmission doit assurer l'uniformité de l'échantillon, l'absence de bulles (liquide) ou de rayures (flocons solides); La mesure de la réflexion doit garantir que la surface de l'échantillon est plane et éviter les interférences par réflexion diffuse.