2023-12-19 15:15:49 北京先锋泰坦科技有限公司
第14期光电课堂讲述光谱仪的基本原理、光谱仪研制技术以及光谱仪应用等3个方面,在光谱仪基础的光栅理论、光谱仪性能表征、光路设计基础,以及光谱仪的典型应用领域等方面进行详细的讲解。错过直播的伙伴们快来一起回顾视频和疑问解答吧~
讲师介绍
本期主讲人是北京卓立汉光仪器有限公司研发总监-蔡宏太,他主讲的题目是《光谱仪的研制与应用》
蔡宏太毕业于北京理工大学,现在工作于北京卓立汉光仪器有限公司,高级工程师,研发总监,从事光谱分析仪器的开发设计。入选2017年度通州区“运河计划”科技领域“两高”人才工程。
曾参与多个国家及省部级项目的研发工作,在2015-2016年参与北京科委平台项目“显微共聚焦激光拉曼光谱仪产业化培育”;在2018-2021年参与科技部重大仪器专项“高速激光共聚焦拉曼光谱成像仪研发及应用研究”。
第14期光电课堂视频回放
名师答疑
Q:光谱仪和CCD的匹配条件有哪些?
A:光谱仪配置CCD,有2种情况。一种为光谱仪固定光栅角度来配置CCD,一般称之为摄谱仪,这种常规光谱仪光路就可以。另外一种为光谱仪可以转动光栅来配置CCD,也就是用户可以在一定范围内转动光栅,然后CCD得到不同波段的光谱信息。这种光谱仪就需要进行影像校正才能配置CCD,非影像校正光谱仪无法配置CCD。
Q:搭建外光路时怎么和光谱仪的F数匹配?
A:搭建光谱仪的外光路时,外光路与光谱仪的F数匹配,主要是为了最大效率地利用光谱仪的通光效率。当外光路F数大于光谱仪的F数,将没有最大程度地利用光谱仪的通光效率;当外光路F数小于光谱仪的F数,将在光谱仪内部形成杂散光,干扰光谱测试分析。
Q:红外探测器的效率一般不太高,红外光谱仪焦距选择怎么综合考虑通光量和分辨率?
A:一般情况下,红外光谱仪对光谱分辨率要求不高,因此在保证分辨率的前提下,尽量选择高光通量的光谱仪,也就是短焦距的光谱仪,以及低刻线光栅。另外,如果是中远红外光谱测试,有条件的话,尽量选择镀金光谱仪。
Q:可以测试磷光吗?需要怎么测试?哪些探测器可以测试磷光?
A:磷光寿命,一般是ms到s级别。对于s级以上的磷光寿命,常规探测器一般都可以探测到,采用激发光源与探测器数据同步触发的方式就可以测试得到。探测器如光电倍增管PMT,Si探测器等。对于ms级别的磷光寿命,对探测器及数据采集器要求比较高,一般需要时间相关探测器及数据采集器。
Q:这个多通道光谱仪和高光谱什么区别?应用领域有什么差异?
A:多通道光谱仪和高光谱,区别如下:多通道光谱仪,是指多个样品信号通过光路如光纤耦合到光谱仪内,光谱仪一次可以采购多个样品通道的光谱数据。高光谱,是指对样品进行成像采集的同时,每个图像像素点都包含该样品点的光谱信息。应用领域的差异:多通道光谱仪,一般用于监控测试多个样品点的光谱测试分析领域;高光谱,一般用于遥感光谱成像,显微光谱成像等领域。
Q:现有光谱仪是否可以通过更换CCD检测器提升光谱仪的信背比?需要做哪些改变?
A:这要根据光谱仪的配置来确定,如果光谱仪配置有CCD接口,一般来说,是可以更换更高级的CCD来提升光谱信号的信噪比。但由于各家CCD的法兰接口尺寸不一样,因此在更换CCD时,一定要注意CCD的法兰接口尺寸是否兼容。另外,各家CCD的通讯协议不一样,因此在更换CCD时,一定要注意CCD与光谱仪的软件兼容性问题。因为CCD与光谱仪耦合的软件算法比较复杂,尽量选择光谱仪厂家指定的CCD。
Q:显微镜和光谱仪光路连接,有什么好的办法?注意哪些
A:显微镜与光谱仪的连接,本质上还是光谱仪的外光路搭建,在搭建过程中一定要注意F数的匹配。但同时也要考虑搭建光路的应用目的,如为了利用光谱仪的极限分辨率,可以适当提高外光路的F数等。
Q:这种光谱仪和光纤光谱仪主要的差别在哪呢?是性能参数上面的不同吗?
A:这2种光谱仪本质上是一样的,其差别主要是在规格指标与应用领域上。光栅光谱仪,一般内置3个左右的光栅,可以利用转动光栅来拓展光谱范围,因为具有更宽的光谱范围和更好的光谱分辨率,但成本与体积也更大。光纤光谱仪,一般只有1个光栅,而且光栅是固定方式,因此光纤光谱仪的分辨率一般比较低,光谱范围无法改变。但其优点是经济性与便携性。因此2种光谱仪各有优缺点,造成应用领域也不太一样,在选择时,一定要根据应用实验特点来选择。
下期预告
直播时间
12月14日上午10:00-11:00
直播标题
高能量高功率飞秒激光器
主讲人介绍
张琦,光学博士,南京科韵光电总经理,在光学激光领域有15年经验,对激光器市场,激光相关产业有深入了解。2007年本科毕业于中国科技大学,2014年在美国中佛罗里达大学获得光学博士学位。主要从事高功率飞秒激光器的研发工作。曾2012年研究得到67阿秒(10-18s)的脉冲,是当时世界上的最短脉冲,文章已被引用超500次。
2019年创立南京科韵光电,2021年入选【南京市“创业南京”高层次人才】。目前科韵提供从光纤振荡器,降频放大,固体放大器等一系列激光器产品,服务超过50家客户。
希望通过名师讲堂,我们可以共同学习光电新知识,12月14日,让我们不见不散!
先锋科技是国内知名的光电产品系统集成商之一,在光电领域前沿不断探索,不仅为用户提供国外原厂生产的各类标准产品,并且可以根据用户的具体要求,提供完整的系统解决方案,包括集成、设计等。
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