ST系列微型光譜儀

產(chǎn)品說明

ST系列微型光譜儀是一種能夠?qū)?fù)色光分解為光譜，并測量和分析光譜中各個波長成分的光強(qiáng)度的儀器。它主要基于色散原理，利用光柵或棱鏡等色散元件將不同波長的光在空間上分開，然后通過探測器來檢測不同位置的光強(qiáng)，從而得到光的光譜信息。例如，當(dāng)一束白光進(jìn)入微型光譜儀后，經(jīng)過色散元件，紫光會因為波長較短而偏折程度較大，紅光則偏折程度較小，探測器就可以在不同位置接收到不同波長的光并記錄其強(qiáng)度。

ST系列微型光譜儀

結(jié)構(gòu)組成

- 入射狹縫：它的作用是限制進(jìn)入光譜儀的光的寬度，使得光以一個較窄的角度進(jìn)入，保證光譜的分辨率。只有通過狹縫的光才能進(jìn)入后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行色散和檢測。

- 準(zhǔn)直鏡：將通過入射狹縫的光變成平行光，這樣可以保證光在經(jīng)過色散元件時能夠按照其波長特性進(jìn)行有效的色散。準(zhǔn)直鏡的質(zhì)量會影響光的平行度，進(jìn)而影響光譜的準(zhǔn)確性。

- 色散元件（如光柵或棱鏡）：

- 光柵是一種常用的色散元件，它通過衍射原理來分離不同波長的光。不同波長的光在經(jīng)過光柵時，由于衍射角度不同而被分開。光柵的刻線密度等參數(shù)決定了光譜的色散程度和分辨率。

- 棱鏡則是根據(jù)不同波長的光在介質(zhì)中的折射率不同來實現(xiàn)色散。當(dāng)光進(jìn)入棱鏡后，由于不同波長的光的折射率有差異，它們在棱鏡內(nèi)部的傳播路徑會發(fā)生不同程度的偏折，從而將光分開。

- 聚焦鏡和探測器：聚焦鏡將色散后的光聚焦到探測器上，探測器可以是光電二極管陣列、電荷耦合器件（CCD）等。探測器能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號，并且可以根據(jù)不同位置接收到的光強(qiáng)來確定光譜中各個波長的光的強(qiáng)度。

性能指標(biāo)

- 光譜范圍：指微型光譜儀能夠測量的波長范圍。例如，有的微型光譜儀光譜范圍是200-1100nm，這個范圍涵蓋了紫外光、可見光和部分近紅外光區(qū)域，不同的應(yīng)用場景需要不同光譜范圍的光譜儀。

- 光譜分辨率：是指能夠分辨的最小波長間隔。較高的光譜分辨率意味著儀器可以更精細(xì)地分辨不同波長的光，這對于分析復(fù)雜的光譜結(jié)構(gòu)非常重要。例如，在分析氣體分子的吸收光譜時，需要較高的分辨率來區(qū)分不同分子的特征吸收峰。

- 靈敏度：表示光譜儀對光信號的響應(yīng)能力。高靈敏度的光譜儀可以檢測到較弱的光信號，這在檢測低強(qiáng)度的光源或者對光吸收較強(qiáng)的樣品的光譜分析中非常關(guān)鍵。

- 信號-噪聲比（SNR）：它反映了信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度的比例關(guān)系。較高的SNR意味著光譜儀可以提供更準(zhǔn)確、更清晰的光譜數(shù)據(jù)，減少噪聲對測量結(jié)果的干擾。 應(yīng)用領(lǐng)域

環(huán)境監(jiān)測：

- 可以用于檢測大氣中的污染物。例如，通過分析某些氣體分子在特定波長的吸收光譜，可以監(jiān)測空氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物的濃度。其原理是這些污染物分子在紫外-可見光區(qū)域有特定的吸收峰，微型光譜儀可以精確地測量這些吸收峰的強(qiáng)度，從而計算出污染物的含量。

- 在水質(zhì)檢測方面，能夠檢測水中的有機(jī)污染物和重金屬離子。一些有機(jī)化合物在紫外光區(qū)域有特征吸收光譜，通過微型光譜儀對水樣的光譜分析，可以初步判斷水中有機(jī)污染物的種類和含量。

生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：

- 在生物組織的光譜分析中，微型光譜儀可以用于檢測生物組織中的成分變化。例如，通過分析人體皮膚在可見光和近紅外光區(qū)域的反射光譜，可以了解皮膚組織中的水分、血紅蛋白等成分的含量變化，輔助皮膚疾病的診斷。

- 對于生物分子的研究，它可以測量生物分子的熒光光譜。許多生物分子在受到特定波長的光激發(fā)后會發(fā)出熒光，通過微型光譜儀測量熒光光譜的波長和強(qiáng)度，可以研究生物分子的結(jié)構(gòu)和功能，如蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化等。

工業(yè)檢測：

- 在食品工業(yè)中，用于檢測食品的品質(zhì)和成分。例如，通過測量食品的光譜，可以分析食品中的營養(yǎng)成分含量，如維生素C、脂肪、蛋白質(zhì)等。還可以檢測食品中的添加劑和污染物，保證食品的質(zhì)量和安全。

- 在材料科學(xué)領(lǐng)域，用于材料的成分分析和質(zhì)量檢測。例如，對金屬材料進(jìn)行光譜分析，可以檢測其中的合金元素含量；對半導(dǎo)體材料，可以分析其雜質(zhì)和晶格缺陷等情況，通過檢測材料在不同波長的光的吸收、反射等特性來判斷材料的性能。