La technologie de base du spectromètre en ligne full Link couvre les éléments dispersifs, les systèmes d'imagerie de focalisation, les détecteurs et les systèmes de traitement du signal, tous les maillons travaillant ensemble pour réaliser une analyse spectrale de haute précision, comme suit:
1. Élément dispersif: pierre angulaire de la séparation spectrale
L'élément dispersif est le composant central du spectromètre qui décompose la lumière composite en lumière monochromatique par le principe de dispersion de la lumière. Les types communs incluent:
Réseau: en utilisant le principe de diffraction, la séparation des longueurs d'onde est obtenue en déviant la lumière de différentes longueurs d'onde à différents angles par une structure périodique. Ses avantages sont une résolution élevée, une dispersion uniforme et une utilisation dans les bandes UV à proche infrarouge. Mais il est nécessaire de coopérer avec le filtre pour éliminer les interférences lumineuses parasites des spectres secondaires à plusieurs niveaux.
Prisme: dispersion basée sur la différence d'indice de réfraction de la lumière à différentes longueurs d'onde, plus grande capacité de dispersion de la lumière à courte longueur d'onde. Sa structure est simple et peu coûteuse, mais il existe des problèmes de dispersion chromatique non linéaire et d'hétérogénéité de dispersion, généralement utilisée dans la bande visible.
Combinaison PGP (Prism - RASTER - Prism): avec le réseau comme noyau, la dispersion linéaire est obtenue en combinaison avec le prisme, mais le coût de fabrication est élevé et le système est volumineux.
Système d'imagerie 2.focus: livraison précise du signal optique
La lumière monochromatique après dispersion doit converger vers l'image du détecteur à travers un système d'imagerie focalisé, tel qu'un groupe de lentilles. Le système doit répondre aux exigences du grand angle, de la grande ouverture et de la large bande, et éliminer les aberrations chromatiques pour obtenir une image plane, assurant une séparation claire des lignes spectrales. Par exemple, le spectromètre ICP utilise un réseau à gradins moyens couplé à une dispersion croisée prismatique qui combine flux lumineux et résolution.
3. Détecteur: conversion du signal optique en signal électrique
Le détecteur nécessite une sensibilité élevée, un faible bruit et des caractéristiques de réponse rapide:
CCD (charge coupled device): convient à la détection à large bande, permettant l'acquisition spectrale haute résolution par des structures matricielles ou linéaires. Par exemple, le spectromètre veritysd1024g utilise un CCD refroidi TEC pour réduire le bruit du courant d'obscurité et améliorer le rapport signal / bruit.
Matrice de photodiodes: utilisé pour détecter des scènes à grande vitesse, tels que les spectromètres libs, l'analyse élémentaire doit être achevée dans un délai de l'ordre de la milliseconde, avec des exigences élevées en matière de vitesse de réponse du détecteur.
4. Système de traitement du signal: optimisation des données et sortie
Le signal électrique est amplifié, filtré et converti en un signal numérique qui élimine le bruit, corrige la dérive de longueur d'onde par un algorithme et génère finalement une image spectrale ou des données. Par exemple, un spectromètre établit une courbe de travail par étalonnage, permettant une analyse quantitative de la teneur en éléments.