Espectrómetro de luz multicanalEs un equipo clave en el campo de la medición y análisis óptico, que integra tecnología óptica y electrónica avanzada, puede obtener información espectral de la materia de manera eficiente y precisa, y desempeña un papel importante en muchas industrias. Se analiza en función de las características de absorción, emisión o dispersión de la luz de diferentes longitudes de onda por parte de la materia. El sistema óptico incorporado al instrumento primero descompone la luz compuesta emitida por la fuente de luz en luz monocromática ordenada por longitud de onda, mientras que el detector multicanal puede detectar y convertir simultáneamente las señales ópticas de diferentes longitudes de onda, convirtiendo las señales ópticas en señales eléctricas y luego obteniendo datos espectrales a través del sistema de procesamiento de datos.

　　Espectrómetro de luz multicanalSus componentes incluyen principalmente los siguientes módulos básicos, y cada Parte coopera para realizar la adquisición y análisis del espectro:

I. sistemas de fuentes de luz

Función: proporcionar luz de excitación o iluminación para que la muestra produzca señales de luz detectables (como luz reflejada, fluorescencia, luz dispersa, etc.).

Tipos comunes:

Fuentes de luz continuas: como lámparas de deuterio (zona ultravioleta), lámparas de halógeno de tungsteno (zona visible - cercana al infrarrojo), lámparas de xenón (zona ultravioleta - visible), etc., adecuadas para la medición espectral de absorción y reflexión convencional.

Fuente de luz pulsada: como el láser (buena monocromática), adecuado para escenarios que requieren excitación de longitud de onda específica, como la fluorescencia y el espectro raman.

Componentes auxiliares: incluye estabilizador de fuente de luz (para garantizar la estabilidad de la intensidad de la luz), lente o fibra óptica (para guiar la luz a la muestra o monocromador).

II. Sala de muestras / Pool de muestras

Acción: colocar la muestra y lograr la interacción de la luz con la muestra (como absorción, reflexión, transmisión, dispersión, etc.).

Características del diseño:

Diseñar diferentes estantes de acuerdo con la morfología de la muestra (sólido, líquido, gas), como la placa de Petri de cuarzo comúnmente utilizada en muestras líquidas, la sonda reflectante o la Mesa de muestra para muestras sólidas.

Algunos instrumentos están equipados con dispositivos de temperatura constante y agitación para satisfacer las necesidades de medición de muestras especiales (como muestras biológicas y sistemas de reacción química).

III. sistema de División de luz (monocromador)

Función: descomponer la luz compuesta en luz monocromática ordenada por longitud de onda es uno de los componentes centrales del espectrómetro.

Composición principal:

Ranura de incidencia: limitar el ancho de la luz incidente, reducir el astigmatismo y mejorar la resolución espectral.

Espejo colimador: convierte la luz divergente a través de una ranura en luz paralela y la proyecta sobre el elemento de dispersión.

Elementos de dispersión: lograr la dispersión de la luz (división de la luz), los tipos comunes son:

Rejilla: la División de la luz utilizando los principios de refracción e interferencia de la luz, con una alta tasa de dispersión y un amplio rango de longitud de onda, es la opción principal.

Prism: divide la luz utilizando el principio de refracción de la luz, adecuado para un rango de longitud de onda específico (como la luz visible), pero con una baja tasa de dispersión.

Espejo de enfoque: enfocar la luz monocromática dispersa en una ranura de salida o en una matriz de detectores.

IV. sistemas de detección

Función: convertir la señal óptica (fotón) en una señal eléctrica (corriente o voltaje) y amplificarla inicialmente.

Componentes básicos:

Matriz de detectores multicanal: esta es la diferencia clave entre el espectrómetro multicanal y el espectrómetro de canal único. puede detectar señales ópticas de múltiples longitudes de onda al mismo tiempo sin necesidad de escanear la longitud de onda con componentes móviles, lo que mejora considerablemente la velocidad de detección. Los tipos comunes son:

Dispositivos de acoplamiento de carga (cld): adecuados para la zona ultravioleta - visible, con alta sensibilidad y velocidad de respuesta rápida, son ampliamente utilizados en análisis espectrales convencionales.

Matriz de fotodiodos (pda): tiempo de respuesta corto, adecuado para el monitoreo de procesos dinámicos rápidos (como la dinámica de reacción química).

Matriz de detectores infrarrojos (como la matriz MCT de telurio de cadmio de mercurio): adecuada para la región espectral infrarroja, necesita cooperar con dispositivos de refrigeración para reducir el ruido.

Circuito de amplificación de señal: amplifica la débil señal eléctrica emitida por el detector para facilitar el procesamiento posterior.

V. sistemas de procesamiento y control de datos

Función: recoger, convertir, analizar las señales eléctricas y controlar el funcionamiento de los componentes del instrumento (como interruptor de fuente de luz, calibración de longitud de onda, etc.).

Composición:

Tarjeta de adquisición de datos: conversión de señales eléctricas analógicas en señales digitales y transmisión a computadoras.

Sistema de software: realiza la visualización, almacenamiento y análisis en tiempo real de datos espectrales (como detección de picos, corrección de base, ajuste espectral, etc.) y proporciona una interfaz de operación del instrumento (configuración de parámetros, edición de métodos, etc.).

Sistema de control: coordinar el trabajo de la fuente de luz, el sistema de División de luz y el detector a través de instrucciones de microprocesadores o computadoras para garantizar el funcionamiento estable del instrumento.