2. artikulua: Zer da zuntz optikoko espektrometroa, eta nola aukeratzen dituzu egokiak diren zirrikitu eta zuntza?
Zuntz optikoko espektrometroek gaur egun espektrometroen klase nagusia adierazten dute.Espektrometro-kategoria honek seinale optikoen transmisioa ahalbidetzen du zuntz optikoko kable baten bidez, askotan zuntz optikoko jumper deitzen dena, eta horrek malgutasun eta erosotasun handiagoak errazten ditu analisi espektralean eta sistemaren konfigurazioan.Normalean 300 mm-tik 600 mm-ra bitarteko distantzia fokalez hornitutako ohiko laborategiko espektrometroen aldean eta eskaneatzeko sareak erabiltzen dituztenak, zuntz optikoko espektrometroek sare finkoak erabiltzen dituzte, biratzen diren motorren beharra ezabatuz.Espektrometro horien foku-distantziak 200 mm-ko tartean egon ohi dira, edo are laburragoak izan daitezke, 30 mm edo 50 mm-koak.Tresna hauek oso trinkoak dira eta normalean miniaturazko zuntz optikoko espektrometroak dira.
Miniaturazko zuntz espektrometroa
Miniaturazko zuntz optikoko espektrometroa ezagunagoa da industrietan, trinkotasunagatik, kostu-eraginkortasunagatik, detektatzeko gaitasun azkarragatik eta malgutasun nabarmenagatik.Miniaturazko zuntz optikoko espektrometroak zirrikitu bat, ispilu ahurra, sareta, CCD/CMOS detektagailua eta lotutako zirkuitu zirkuituak ditu.Ostalari-ordenagailuaren (PC) softwarera konektatzen da USB kable edo serie kable baten bidez datu-bilketa espektralak osatzeko.
Zuntz optikoko espektrometroaren egitura
Zuntz optikoko espektrometroa zuntz interfaze egokitzaile batekin hornituta dago, zuntz optikorako konexio segurua eskaintzen du.SMA-905 zuntz-interfazeak zuntz optikoko espektrometro gehienetan erabiltzen dira, baina aplikazio batzuek FC/PC edo zuntz-interfaze ez-estandarrak behar dituzte, hala nola 10 mm-ko diametroko nukleo anitzeko zuntz-interfaze zilindrikoa.
SMA905 zuntz interfazea (beltza), FC/PC zuntz interfazea (horia).Kokapenerako zirrikitua dago FC/PC interfazean.
Seinale optikoa, zuntz optikotik igaro ondoren, lehenik zirrikitu optiko batetik igaroko da.Miniaturazko espektrometroek normalean erregulatu gabeko zirrikituak erabiltzen dituzte, non zirrikituaren zabalera finkoa den.JINSP zuntz optikoko espektrometroak 10μm, 25μm, 50μm, 100μm eta 200μm-ko zirrikitu-zabalera estandarrak eskaintzen ditu hainbat zehaztapenetan, eta pertsonalizazioak ere eskuragarri daude erabiltzailearen eskakizunen arabera.
Zirrikitu-zabaleren aldaketak argi-fluxuan eta bereizmen optikoan eragina izan dezake normalean, bi parametro hauek merkataritza-erlazioa erakusten dute.Zirrikitu zabalera estuagoa, bereizmen optikoa handiagoa izango da, nahiz eta argi-fluxuaren kaltetan.Ezinbestekoa da argi-fluxua handitzeko zirrikitua zabaltzeak mugak dituela edo ez-lineala dela.Era berean, zirrikitua murrizteak mugak ditu lor daitekeen ebazpenean.Erabiltzaileek zirrikitu egokia ebaluatu eta hautatu behar dute benetako eskakizunen arabera, hala nola argi-fluxuari edo bereizmen optikoari lehentasuna emanez.Ildo horretan, JINSP zuntz optikoko espektrometroetarako eskaintzen den dokumentazio teknikoak zirrikitu-zabalerak dagozkien bereizmen-mailekin erlazionatzen dituen taula zabal bat barne hartzen du, erabiltzaileentzako erreferentzia baliotsu gisa balio duena.
Hutsune estua
Zirrikitu-Ebazpenaren Konparazio Taula
Erabiltzaileek, espektrometro-sistema bat konfiguratzen duten bitartean, zuntz optiko egokiak aukeratu behar dituzte seinaleak jasotzeko eta igortzeko espektrometroaren zirrikitu-posiziora.Hiru parametro garrantzitsu kontuan hartu behar dira zuntz optikoak aukeratzerakoan.Lehenengo parametroa nukleoaren diametroa da, 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm, eta 1mm baino gehiagoko diametro handiagoak barne.Kontuan izan behar da nukleoaren diametroa handitzeak zuntz optikoaren aurreko muturrean jasotako energia hobetu dezakeela.Hala ere, zirrikituaren zabalerak eta CCD/CMOS detektagailuaren altuerak espektrometroak jaso ditzakeen seinale optikoak mugatzen dituzte.Beraz, nukleoaren diametroa handitzeak ez du zertan sentsibilitatea hobetzen.Erabiltzaileek nukleoaren diametro egokia aukeratu behar dute sistemaren benetako konfigurazioaren arabera.SR50C eta SR75C bezalako modeloetan CMOS detektagailu linealak erabiltzen dituzten B&W Tek-en espektrometroetarako, 50μm-ko zirrikitu konfigurazioarekin, 200μm-ko nukleo-diametroko zuntz optiko bat erabiltzea gomendatzen da seinalea jasotzeko.SR100B eta SR100Z bezalako modeloetan barne-eremuko CCD detektagailuak dituzten espektrometroetarako, egokia izan daiteke seinalea jasotzeko zuntz optiko lodiagoak kontuan hartzea, adibidez, 400μm edo 600μm.
Zuntz optikoko diametro desberdinak
Zuntz optikoko seinalea zirrikituarekin lotua
Bigarren alderdia zuntz optikoen uhin-luzera eta material eragileak dira.Zuntz optikoko materialen artean, normalean, High-OH (hidroxilo altua), Low-OH (hidroxilo baxua) eta UV erresistenteak dira.Material ezberdinek uhin-luzera transmisio-ezaugarri desberdinak dituzte.OH handiko zuntz optikoak normalean argi ultramore/ikusgarrien (UV/VIS) tartean erabiltzen dira, eta OH baxuko zuntzak infragorri hurbilean (NIR) barrutian erabiltzen dira.Ultramoreen barrutirako, UV erresistenteak diren zuntz bereziak kontuan hartu behar dira.Erabiltzaileek zuntz optiko egokia aukeratu behar dute beren uhin-luzeraren arabera.
Hirugarren alderdia zuntz optikoen zenbakizko irekidura (NA) balioa da.Zuntz optikoen igorpen-printzipioak direla eta, zuntz-muturretik igortzen den argia dibergentzia-angelu-tarte jakin batean mugatzen da, NA balioaren ezaugarria duena.Modu anitzeko zuntz optikoek normalean 0,1, 0,22, 0,39 eta 0,5 NA balioak dituzte aukera arrunt gisa.0,22 NA ohikoena adibidetzat hartuta, 50 mm-ren ondoren zuntzaren diametroa gutxi gorabehera 22 mm-koa dela esan nahi du, eta 100 mm-ren ondoren, diametroa 44 mm-koa dela.Espektrometro bat diseinatzerakoan, fabrikatzaileek normalean zuntz optikoaren NA balioarekin bat etortzea aztertzen dute ahalik eta gehien energiaren harrera bermatzeko.Gainera, zuntz optikoaren NA balioa zuntzaren aurreko muturrean lenteen akoplamenduarekin lotuta dago.Lentearen NA balioa ere zuntzaren NA balioarekin ahalik eta hurbilen egon behar da seinalea gal ez dadin.
Zuntz optikoaren NA balioak izpi optikoaren dibergentzia-angelua zehazten du
Zuntz optikoak lenteekin edo ispilu ahurrekin batera erabiltzen direnean, NA balioa ahalik eta gehien lotu behar da energia galera ekiditeko.
Zuntz optikoko espektrometroek NA (Zenbakizko Apertura) balioaren arabera zehaztutako angeluetan jasotzen dute argia.Intzidentzia-seinalea guztiz erabiliko da argi intzidentearen NA espektrometro horren NA baino txikiagoa edo berdina bada.Energia-galera gertatzen da argi intzidentearen NA espektrometroaren NA baino handiagoa denean.Zuntz optikoaren transmisioaz gain, espazio libreko akoplamendu optikoa erabil daiteke argi-seinaleak biltzeko.Honek lenteen bidez argi paraleloa zirrikitu batean konbergitzea dakar.Espazio libreko bide optikoak erabiltzean, garrantzitsua da lente egokiak hautatzea espektrometroarekin bat datorren NA balioarekin, eta, aldi berean, espektrometroaren zirrikitua lentearen fokuan kokatuta dagoela ziurtatuz argi-fluxu maximoa lortzeko.
Espazio libreko akoplamendu optikoa
Argitalpenaren ordua: 2023-12-13