Giới thiệu
Phân tích quang phổ là một kỹ thuật nghiên cứu không thể thiếu để nghiên cứu thành phần vật chất và cấu trúc phân tử. Nó được áp dụng rộng rãi trong vật lý, hóa học, sinh học, khoa học vật liệu, giám sát môi trường, thám hiểm không gian và kiểm tra chất lượng công nghiệp.
Là thành phần chức năng cốt lõi của bất kỳ máy quang phổ nào, hiệu suất cách tử xác định trực tiếp các chỉ số quan trọng của hệ thống bao gồm độ phân giải quang phổ, phạm vi bước sóng có thể sử dụng và thông lượng quang học. Trong thiết kế quang học, việc lựa chọn hợp lý các thông số cách tử và kết hợp với dãy máy dò và các bộ phận quang học khác là điều kiện tiên quyết cơ bản để đảm bảo hiệu suất đầy đủ của máy quang phổ.
(Sơ đồ: Sơ đồ bố trí của máy quang phổ cơ bản thể hiện khe vào, gương chuẩn trực, cách tử tán sắc, gương hội tụ và dãy máy dò phẳng)
Máy quang phổ tiêu chuẩn bao gồm năm mô-đun lõi: khe vào, phần tử quang học chuẩn trực (gương/thấu kính), phần tử phân tán (cách tử/lăng kính), phần tử quang học hội tụ (gương/thấu kính) và mảng máy dò (cảm biến CCD hoặc CMOS). Ánh sáng đi qua khe vào, được chuẩn trực bởi gương chuẩn trực và hướng vào phần tử tán sắc, tại đó nó được tách thành các thành phần bước sóng riêng biệt. Ánh sáng phân tách sau đó được tập trung vào mảng máy dò bằng gương hội tụ để tạo thành quang phổ liên tục, cho phép đo định lượng cường độ ánh sáng ở mỗi bước sóng.
CNI Optics chuyên thiết kế quang học, R&D phần tử quang học chính xác và sản xuất. Chúng tôi cung cấp các giải pháp quang học được tùy chỉnh hoàn toàn phù hợp với hệ thống thiết bị của khách hàng. Dựa trên kinh nghiệm thiết kế quang học và chế tạo thành phần trong nhiều thập kỷ, chúng tôi cung cấp các bộ phận quang học có hiệu suất cao-bao gồm cách tử nhiễu xạ, thấu kính quang học, gương phẳng và bộ lọc quang phổ, cùng với thiết kế quang phổ tùy chỉnh và các dịch vụ tích hợp hệ thống quang học đầy đủ.
Thiết kế hệ thống quang học
Hệ thống quang phổ kế thường được chế tạo dựa trên cấu hình Czerny-Turner (C-T) hoặc các biến thể được sửa đổi của nó. Bố cục C-T có bao bì cơ học nhỏ gọn, khả năng loại bỏ ánh sáng lạc tuyệt vời, căn chỉnh quang học đơn giản và khả năng thích ứng bước sóng rộng, khiến nó trở thành kiến trúc quang học vượt trội cho các máy quang phổ thương mại hiện đại.
(Sơ đồ: Sơ đồ dò tia của cấu hình quang học Czerny-Turner cổ điển)
Các nhà thiết kế quang học chọn các thông số cách tử phù hợp (mật độ rãnh, bước sóng ngọn lửa, góc ngọn lửa) dựa trên dải sóng làm việc mục tiêu, kích thước tổng thể của thiết bị và độ phân giải quang phổ được yêu cầu. Tiêu cự của gương chuẩn trực và lấy nét cũng như khẩu độ rõ ràng được tính toán để đảm bảo đủ khẩu độ số và hiệu suất thu ánh sáng cao.
Để tối ưu hóa chất lượng hình ảnh của hệ thống, góc nghiêng của gương và bán kính cong được điều chỉnh để điều chỉnh quang sai đơn sắc như hôn mê và loạn thị, mang lại độ phân giải quang phổ nhất quán trên toàn bộ phạm vi bước sóng hoạt động. Sau khi hoàn thiện bố cục quang học, chúng tôi tiến hành mô phỏng số và phân tích dò tia-toàn bộ thông qua phần mềm thiết kế quang học chuyên nghiệp để đánh giá độ phân giải của hệ thống, mức ánh sáng lạc và phân bố năng lượng quang phổ.
CNI Optics tự hào có nhiều kinh nghiệm trong thiết kế quang phổ kế tùy chỉnh. Chúng tôi cung cấp thiết kế bố cục quang học riêng biệt, khả năng bù quang sai và tối ưu hóa hiệu suất tổng thể để đáp ứng-các nhu cầu phát hiện quang phổ đầy đủ từ UV (Tia cực tím) đến NIR (Gần-Hồng ngoại).
Lựa chọn lưới
Lựa chọn cách tử thích hợp là rất quan trọng khi thiết kế một hệ thống quang học. Các thông số chính cần đánh giá bao gồm mật độ rãnh, bước sóng ngọn lửa, góc ngọn lửa, hiệu suất nhiễu xạ và-ngưỡng sát thương do tia laser (LIDT). Việc kết hợp các thông số kỹ thuật cách tử với các yêu cầu quang học riêng của bạn sẽ cân bằng ba số liệu cốt lõi: độ phân giải quang phổ của hệ thống, thông lượng quang học và phạm vi bước sóng có thể sử dụng.
Mật độ rãnh (đơn vị: đường/mm hoặc rãnh/mm) xác định khả năng phân tán của cách tử. Mật độ rãnh cao hơn mang lại sự phân tán góc lớn hơn và độ phân giải quang phổ vượt trội, nhưng vẫn thu hẹp tổng dải bước sóng có thể được chụp ảnh trên mảng máy dò. Dòng cách tử tiêu chuẩn của chúng tôi bao gồm 300–3600 dòng/mm, phù hợp cho cả sàng lọc băng tần rộng-và thử nghiệm phân tích độ phân giải cực-cao{6}}.
Bước sóng ngọn lửa biểu thị bước sóng cụ thể mà tại đó cách tử đạt hiệu suất nhiễu xạ cực đại theo thứ tự nhiễu xạ được chỉ định. Việc chỉ định bước sóng ngọn lửa gần với bước sóng trung tâm của phổ mục tiêu sẽ tối đa hóa thông lượng quang học và cải thiện tỷ lệ nhiễu -trên{2}}tín hiệu hệ thống (SNR).
Đối với các thiết lập laser-công suất cao hoặc các thiết bị quang phổ thông lượng-cao, ngưỡng hư hỏng do tia laser- gây ra của cách tử là thông số quan trọng để tránh suy giảm quang học vĩnh viễn dưới mật độ công suất quang cao.
CNI Optics cung cấp một loạt lưới phản xạ phẳng hoàn chỉnh với mật độ rãnh và bước sóng ngọn lửa đa dạng. Cách tử của chúng tôi có hiệu suất nhiễu xạ cực đại cao,-ánh sáng lạc cực thấp và độ ổn định nhiệt vượt trội nhằm đáp ứng các nhu cầu ứng dụng trong phòng thí nghiệm và công nghiệp khác nhau.
Ứng dụng phổ biến
Cách tử nhiễu xạ đóng vai trò là thành phần phân tán cốt lõi cho nhiều loại thiết bị phân tích quang học, như được liệt kê dưới đây:
- Quang phổ huỳnh quang: Tách các dải sóng kích thích và phát xạ để đo cường độ huỳnh quang của mẫu và phân bố quang phổ.
- Quang phổ Raman: Yêu cầu cách tử có độ phân giải-cao để phân giải tín hiệu tán xạ Raman mờ từ nền tán xạ Rayleigh cường độ cao.
- Quang phổ hấp thụ tia cực tím-Vis: Đặc trưng nồng độ mẫu và cấu trúc liên kết hóa học bằng cách đo độ hấp thụ ánh sáng qua dải tử ngoại và dải khả kiến.
- Quang phổ hồng ngoại: Thực hiện phân tích định tính và định lượng thành phần vật liệu bằng cách phát hiện các dải hấp thụ phân tử đặc trưng ở phạm vi NIR (Gần-Hồng ngoại) và MIR (Trung-Hồng ngoại).
- LIBS (Quang phổ phân hủy cảm ứng bằng laser-): Ghi lại quang phổ phát xạ nguyên tử được tạo ra bởi plasma-cảm ứng bằng laser để thực hiện phân tích định lượng đa-nguyên tố nhanh chóng.
- Giám sát trực tuyến công nghiệp và môi trường: Được triển khai rộng rãi để phát hiện khí-theo thời gian thực, phân tích chất lượng nước và đo màu nhờ độ ổn định lâu dài tuyệt vời và dấu chân cơ học nhỏ gọn.
CNI Optics tận dụng công nghệ chế tạo cách tử tiên tiến, kiểm soát chất lượng toàn bộ{0}}quy trình nghiêm ngặt và khả năng sản xuất tùy chỉnh linh hoạt để cung cấp các thành phần quang học được thiết kế riêng và các giải pháp đo quang phổ tích hợp. Chúng tôi hỗ trợ cả nguyên mẫu nghiên cứu hàn lâm và tùy chỉnh thiết bị công nghiệp đại chúng, cung cấp phần cứng ổn định, hiệu suất cao- để cải tiến công nghệ phát hiện quang học.
Chúng tôi hoàn toàn có thể tùy chỉnh các thông số quang học và kiến trúc hệ thống theo yêu cầu kỹ thuật của bạn. Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu phát triển tùy chỉnh nào, vui lòng liên hệ với nhóm của chúng tôi bất kỳ lúc nào; nhóm kỹ thuật quang học của chúng tôi sẽ tùy chỉnh giải pháp quang học tối ưu phù hợp với thông số kỹ thuật của thiết bị của bạn.
