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收藏!光纤光谱仪在激光领域的典型应用
发布时间:2021-08-30
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本文摘要:光谱丈量可广泛应用于许多差别的领域,如颜色丈量、半导体领域里的丈量、化学身分的浓度丈量等。光谱丈量的焦点是物质辐射或散射、透射或反射的光携带了该物质的属性和条件的信息,如化学和物理成份等参数。 光谱仪在激光领域主要有激光波长丈量、激光诱导击穿光谱和电弧等离子体光谱诊断几个典型应用。一、激光波长丈量随着激光技术越来越广泛地用于工业加工、通信、丈量,以及医疗科研等领域,快捷地丈量和分析激光器的光谱已经成为一种迫切需求。

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光谱丈量可广泛应用于许多差别的领域,如颜色丈量、半导体领域里的丈量、化学身分的浓度丈量等。光谱丈量的焦点是物质辐射或散射、透射或反射的光携带了该物质的属性和条件的信息,如化学和物理成份等参数。

光谱仪在激光领域主要有激光波长丈量、激光诱导击穿光谱和电弧等离子体光谱诊断几个典型应用。一、激光波长丈量随着激光技术越来越广泛地用于工业加工、通信、丈量,以及医疗科研等领域,快捷地丈量和分析激光器的光谱已经成为一种迫切需求。

通过光谱仪,我们可以利便地监测激光的波长、幅值、半宽值(FWHM)、波峰数目等参数随时间变化的情况。我们甚至还可以自界说一些参量,并视察它们随时间的变化情况。我们可以选择多通道光谱仪笼罩全部的200~1100 nm波长规模,同时还可以满足高分辨率的需求,也可以选择只笼罩紫外部门、可见或近红外部门的激光光谱。固然,如何选择最终仍要取决于用户的实际需求。

01 一连激光器的波长丈量对于一连激光器来说,丈量尤为简朴。运行软件后,设置合适的积分时间,如下图所示,就可以获得一个合适的光谱图。为了使丈量的激光峰值波长更为准确,需要正确设置光谱仪的Smoothing及Spline设置,详细可以参照产物说明举行操作。在丈量激光时应该注意的是,由于激光功率很强,一般不会将激光直接耦合入光纤,而是先将激光打在一个屏上,然后光纤吸收从屏散射出的激光信号。

02 脉冲激光器的波长丈量对于重复频率比力高(好比100 Hz以上)的脉冲激光而言,可以把它当成一连激光来丈量。而重复频率比力低,或者个体的需要丈量单脉冲的情况下,为了和激光脉冲精准同步,光谱仪最好选择在外触发模式下事情。03 监测激光波长随时间变化要监测激光波长随时间的变化,只需要在软件中打开 TimeSeries模块,设置希望监测的参量,就可以看到激光波长、峰值、强度等参数随时间变化的曲线了。

软件还能够允许您多窗口同步事情,同时监测多个参数随时间的变化。AVANTES光谱仪激光波长丈量示意图二、 激光诱导击穿光谱应用激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种原子发射光谱技术,它使用脉冲激光器在烧灼质料的同时发生等离子体。对明亮的等离子体举行光谱分析就会获得样品元素身分的信息。

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LIBS可以应用在废旧金属分选、塑料分析、农药残留检测、矿物分析等方面。由于LIBS技术可以直接对质料举行分析,而不需要对质料做任何预处置惩罚,所以在许多情况下,只用一个激光脉冲就可以举行样品分析,因而LIBS系统能够快速分析大量样品。在元素分析时,LIBS详细应用方法如下:激光束聚焦在被测质料外貌;焦点温度到达某个值时,外貌质料酿成等离子体并发光辐射;收集辐射光并按波长色散,获得光谱数据,对光谱数据举行分析。

三、电弧等离子体光谱诊断随着现代焊接技术的生长,对焊接质量检测与控制越来越重要。焊接电弧光谱由于其自身信息量大、信噪比高、介入性小、测控精度高等特点,在一些场所获得乐成应用。电弧光谱的应用领域包罗:电弧防护、光谱法测定电弧的温度场、气体身分及浓度的测定与控制等。

因此对于差别焊接参数下电弧光谱辐射及其变化特点的研究很是重要。焊接光谱信息的收罗和分析系统建议使用高分辨率、多通道(最多10个通道)光纤光谱仪,波长规模200-1100 nm,光谱分辨率(FWHM)最高可达0.05-0.06 nm,光谱采样距离约0.02 nm。

一分多光纤保证了光谱信号收罗在时间和空间上的同步性。除上述应用外,光纤光谱仪还可广泛用于石油化工、手机屏显、农业食品、制药、LED、汽车、情况掩护等领域。随着我国工业智能制造观点的提出,光谱仪在这些领域中的线上应用也势将蓬勃生长。

采购小贴士探测器是选择合适丈量光谱系统的关键。在确定了需要丈量的波长规模后,凭据实验的测试速度和精度要求,选择合适的探测器。

现在市场上常见的光谱仪探测器为CCD探测器、CMOS探测器和InGaAs探测器。CCD探测器分为背照式和前照式;对于在紫外区(200-350 nm)和近红外区(900-1160 nm)既需要高量子效率又需要高信噪比和较大动态规模的应用,背照式CCD探测器是不错的选择,可是价钱相对前照式较高。CMOS探测器测试速度快,可以在更短时间内获取光谱,触发延迟性能好而且在紫外波段敏捷度高,如果关注这些要点推荐选择CMOS探测器的光谱仪。

InGaAs探测器在近红外区域有着极高的敏捷度。InGaAs探测器的动态规模受暗噪声限制。对于1750 nm以下的丈量,探测器无需制冷;对于需要扩展至2000-2500 nm波长规模的应用,需要接纳二级制冷的探测器来降低暗噪声。

除此之外,分辨率、敏捷度、杂散光、二级衍射效应、通信接口等也是很是重要的参数。作者张志伟,北京爱万提斯(Avantes)科技有限公司总司理,在激光及光谱领域事情了30余年具有富厚的行业履历。Avantes公司是微型光纤光谱仪的制造商,公司的总部位于荷兰。☆ END ☆。


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