การแนะนำ
การวิเคราะห์สเปกตรัมเชิงแสงเป็นเทคนิคการวิจัยที่ขาดไม่ได้ในการตรวจสอบองค์ประกอบของวัสดุและโครงสร้างโมเลกุล มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา วัสดุศาสตร์ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การสำรวจอวกาศ และการตรวจสอบคุณภาพอุตสาหกรรม
เนื่องจากเป็นองค์ประกอบการทำงานหลักของสเปกโตรมิเตอร์ ประสิทธิภาพตะแกรงจะกำหนดตัวบ่งชี้ระบบที่สำคัญโดยตรง รวมถึงความละเอียดสเปกตรัม การครอบคลุมความยาวคลื่นที่ใช้งานได้ และปริมาณงานเชิงแสง ในการออกแบบเชิงแสง การเลือกพารามิเตอร์ตะแกรงที่เหมาะสมและการจับคู่กับอาร์เรย์ตัวตรวจจับและชิ้นส่วนเชิงแสงอื่นๆ ถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นพื้นฐานในการรับประกันประสิทธิภาพของสเปกโตรมิเตอร์เต็มรูปแบบ
(แผนภาพ: แผนผังของสเปกโตรมิเตอร์พื้นฐานที่แสดงช่องทางเข้า กระจกปรับแนว ตะแกรงกระจาย กระจกโฟกัส และอาร์เรย์เครื่องตรวจจับระนาบ)
สเปกโตรมิเตอร์มาตรฐานประกอบด้วยโมดูลหลัก 5 โมดูล ได้แก่ ช่องทางเข้า องค์ประกอบออพติคัลคอลลิเมตติ้ง (กระจก/เลนส์) องค์ประกอบกระจายตัว (ตะแกรง/ปริซึม) องค์ประกอบแสงโฟกัส (กระจก/เลนส์) และอาร์เรย์ตัวตรวจจับ (เซ็นเซอร์ CCD หรือ CMOS) แสงส่องผ่านช่องทางเข้า ซึ่งถูกปรับให้เข้ากันด้วยกระจกปรับแนวและมุ่งตรงไปยังองค์ประกอบกระจายตัว ซึ่งจะถูกแยกออกเป็นองค์ประกอบความยาวคลื่นที่แยกจากกัน จากนั้นแสงแยกจะถูกโฟกัสไปที่อาร์เรย์ของตัวตรวจจับด้วยกระจกโฟกัสเพื่อสร้างสเปกตรัมที่ต่อเนื่อง ทำให้สามารถวัดความเข้มของแสงในเชิงปริมาณที่แต่ละความยาวคลื่นได้
CNI Optics เชี่ยวชาญด้านการออกแบบด้านการมองเห็น การวิจัยและพัฒนาองค์ประกอบแสงที่มีความแม่นยำ และการผลิต เรานำเสนอโซลูชันด้านแสงที่ปรับแต่งได้อย่างเต็มที่ซึ่งปรับให้เหมาะกับระบบเครื่องมือของลูกค้า ด้วยประสบการณ์การออกแบบด้านออพติคอลและการผลิตส่วนประกอบหลายทศวรรษ เราจัดหาชิ้นส่วนออพติคอลประสิทธิภาพสูง- รวมถึงตะแกรงเลี้ยวเบน เลนส์ออพติคอล กระจกระนาบ และฟิลเตอร์สเปกตรัม ควบคู่ไปกับการออกแบบสเปกโตรกราฟแบบกำหนดเองและบริการบูรณาการระบบออพติคอลแบบเต็มรูปแบบ
การออกแบบระบบออปติก
โดยทั่วไปแล้ว ระบบออพติคอลสเปกโตรมิเตอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้การกำหนดค่า Czerny-Turner (C-T) หรือรูปแบบที่ได้รับการดัดแปลง เค้าโครง C-T มีบรรจุภัณฑ์เชิงกลขนาดกะทัดรัด การปฏิเสธแสงเล็ดลอดที่ยอดเยี่ยม การจัดตำแหน่งเชิงแสงที่เรียบง่าย และความสามารถในการปรับเปลี่ยนความยาวคลื่นที่กว้าง ทำให้เป็นสถาปัตยกรรมเชิงแสงที่โดดเด่นสำหรับสเปกโตรมิเตอร์เชิงพาณิชย์สมัยใหม่
(แผนภาพ: แผนผังการติดตามรังสีของการกำหนดค่าออปติคอลของ Czerny-Turner แบบคลาสสิก)
นักออกแบบด้านการมองเห็นเลือกพารามิเตอร์ตะแกรงที่ตรงกัน (ความหนาแน่นของร่อง ความยาวคลื่นเปลวไฟ มุมเปลวไฟ) โดยพิจารณาจากแถบคลื่นการทำงานของเป้าหมาย ขนาดอุปกรณ์โดยรวม และความละเอียดสเปกตรัมที่ต้องการ ความยาวโฟกัสของกระจกที่ปรับเทียบและโฟกัสและรูรับแสงที่ชัดเจนได้รับการคำนวณเพื่อรักษารูรับแสงตัวเลขที่เพียงพอและประสิทธิภาพการรวบรวมแสงสูง
เพื่อปรับคุณภาพการถ่ายภาพของระบบให้เหมาะสม มุมเอียงของกระจกและรัศมีของความโค้งจะได้รับการปรับแต่งเพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อนสีเดียว เช่น โคม่าและสายตาเอียง โดยให้ความละเอียดสเปกตรัมที่สม่ำเสมอตลอดช่วงความยาวคลื่นการทำงานทั้งหมด หลังจากเสร็จสิ้นการจัดวางออปติคัลแล้ว เราจะทำการจำลองเชิงตัวเลขและการวิเคราะห์การติดตามรังสีเต็ม-ผ่านซอฟต์แวร์ออกแบบออพติคอลระดับมืออาชีพเพื่อประเมินความละเอียดของระบบ ระดับแสงเล็ดลอด และการกระจายพลังงานสเปกตรัม
CNI Optics มีประสบการณ์มากมายในการออกแบบออพติคอลสเปกโตรมิเตอร์แบบกำหนดเอง เรามอบการออกแบบเลย์เอาต์ออปติคัลตามความต้องการ การชดเชยความคลาดเคลื่อน และการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม เพื่อตอบสนองความต้องการการตรวจจับสเปกตรัมเต็มรูปแบบ- ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ UV (อัลตราไวโอเลต) ไปจนถึง NIR (ใกล้-อินฟราเรด)
การเลือกตะแกรง
การเลือกตะแกรงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเมื่อออกแบบระบบออปติคัล พารามิเตอร์หลักในการประเมิน ได้แก่ ความหนาแน่นของร่อง ความยาวคลื่นเปลวไฟ มุมเปลวไฟ ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบน และ-เกณฑ์ความเสียหายที่เกิดจากเลเซอร์ (LIDT) การจับคู่ข้อมูลจำเพาะของตะแกรงให้ตรงกับข้อกำหนดด้านการมองเห็นเฉพาะของคุณ จะช่วยรักษาสมดุลของเมตริกหลัก 3 ประการ ได้แก่ ความละเอียดสเปกตรัมของระบบ ปริมาณการประมวลผลของแสง และช่วงความยาวคลื่นที่ใช้งานได้
ความหนาแน่นของร่อง (หน่วย: เส้น/มม. หรือร่อง/มม.) กำหนดความสามารถในการกระจายตัวของตะแกรง ความหนาแน่นของร่องที่สูงขึ้นทำให้เกิดการกระจายเชิงมุมที่มากขึ้นและความละเอียดสเปกตรัมที่เหนือกว่า แต่ยังทำให้แถบความยาวคลื่นทั้งหมดแคบลงที่สามารถถ่ายภาพลงบนอาร์เรย์ตัวตรวจจับได้ กลุ่มผลิตภัณฑ์ตะแกรงมาตรฐานของเราครอบคลุม 300–3600 เส้น/มม. เหมาะสำหรับทั้งการคัดกรองแถบกว้าง-และการทดสอบเชิงวิเคราะห์ที่มีความละเอียดสูงเป็นพิเศษ--
ความยาวคลื่นเบลซหมายถึงความยาวคลื่นเฉพาะที่ตะแกรงถึงประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนสูงสุดภายในลำดับการเลี้ยวเบนที่กำหนด การระบุความยาวคลื่นเบลซที่ใกล้กับความยาวคลื่นกลางของสเปกตรัมเป้าหมายจะช่วยเพิ่มการรับส่งข้อมูลทางแสงให้สูงสุด และปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณ-ต่อ-สัญญาณรบกวน (SNR) ของระบบ
สำหรับ-การตั้งค่าเลเซอร์กำลังสูงหรือ-เครื่องมือสเปกตรัมฟลักซ์สูง เกณฑ์ความเสียหายที่เกิดจากเลเซอร์-ของตะแกรงเป็นข้อกำหนดที่สำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของแสงอย่างถาวรภายใต้ความหนาแน่นของพลังงานแสงสูง
CNI Optics จัดหาตะแกรงสะท้อนแสงแบบระนาบครบชุดซึ่งมีความหนาแน่นของร่องที่หลากหลายและความยาวคลื่นที่ลุกโชน ตะแกรงของเรามีประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนสูงสุด สูง-แสงรบกวนต่ำเป็นพิเศษ และความเสถียรทางความร้อนที่โดดเด่น เพื่อตอบสนองความต้องการการใช้งานทางอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการที่หลากหลาย
การใช้งานทั่วไป
ตะแกรงเลี้ยวเบนทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบกระจายแกนหลักสำหรับเครื่องมือวิเคราะห์เชิงแสงหลากหลายประเภท ดังที่แสดงไว้ด้านล่าง:
- สเปกโทรสโกปีเรืองแสง: แยกแถบคลื่นกระตุ้นและการปล่อยคลื่นเพื่อวัดความเข้มของแสงเรืองแสงของตัวอย่างและการกระจายสเปกตรัม
- รามันสเปกโทรสโกปี: ต้องการตะแกรงที่มีความละเอียดสูง-เพื่อแก้ไขสัญญาณการกระเจิงของรามานจางๆ จากพื้นหลังของการกระเจิงของเรย์ลีที่มีความเข้มข้นสูง
- UV-Vis Absorption Spectroscopy: แสดงคุณลักษณะความเข้มข้นของตัวอย่างและโครงสร้างพันธะเคมีโดยการวัดการดูดกลืนแสงข้ามรังสีอัลตราไวโอเลตและแถบที่มองเห็นได้
- สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด: ทำการวิเคราะห์องค์ประกอบของวัสดุทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณโดยการตรวจจับแถบการดูดกลืนแสงของโมเลกุลที่มีลักษณะเฉพาะในช่วง NIR (อินฟราเรดใกล้-) และ MIR (กลาง-อินฟราเรด)
- LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy): บันทึกสเปกตรัมการแผ่รังสีปรมาณูที่สร้างขึ้นโดยพลาสมาเหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์- เพื่อให้เกิดการวิเคราะห์เชิงปริมาณหลาย-องค์ประกอบที่รวดเร็ว
- การตรวจสอบออนไลน์ทางอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม: ใช้งานได้อย่างกว้างขวางสำหรับ-การตรวจจับก๊าซแบบเรียลไทม์ การวิเคราะห์คุณภาพน้ำ และการวัดสี เนื่องจากมีความเสถียรในระยะยาว-ที่ยอดเยี่ยมและรอยเท้าทางกลที่กะทัดรัด
CNI Optics ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการผลิตตะแกรงขั้นสูง การควบคุมคุณภาพกระบวนการอย่างเข้มงวด- และความสามารถในการผลิตแบบกำหนดเองที่ยืดหยุ่น เพื่อส่งมอบส่วนประกอบทางแสง-ที่ออกแบบตามความต้องการและโซลูชันการวัดสเปกตรัมแบบรวม เราสนับสนุนทั้งต้นแบบการวิจัยทางวิชาการและการปรับแต่งเครื่องมือทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ โดยจัดหาฮาร์ดแวร์ประสิทธิภาพสูง-ที่มีเสถียรภาพเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจจับด้วยแสง
เราสามารถปรับแต่งพารามิเตอร์ทางแสงและสถาปัตยกรรมระบบได้อย่างเต็มที่ตามความต้องการทางเทคนิคของคุณ หากคุณมีความต้องการในการพัฒนาแบบกำหนดเอง โปรดติดต่อทีมงานของเราได้ตลอดเวลา ทีมวิศวกรรมด้านแสงของเราจะปรับแต่งโซลูชันด้านแสงที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะกับข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องมือของคุณ
