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微型光譜儀發(fā)展歷史

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

1992年美國(guó)科學(xué)家MikeMorris博士發(fā)明了一臺(tái)微型光纖光譜儀S1000型,它將光譜儀的大小縮小了幾十倍,價(jià)格降低了十幾倍

詳細(xì)介紹

1992年美國(guó)科學(xué)家Mike Morris博士發(fā)明了一臺(tái)微型光纖光譜儀S1000型,它將光譜儀的大小縮小了幾十倍,價(jià)格降低了十幾倍。從此,光譜儀走出了實(shí)驗(yàn)室,便攜或手持設(shè)備出現(xiàn)在需要檢測(cè)的任何現(xiàn)場(chǎng),工業(yè)在線監(jiān)控。模塊化的微型光譜儀同時(shí)帶動(dòng)光源和適合各種應(yīng)用的采樣部件的快速發(fā)展,可以像樂高積木一樣靈活搭建成各種基于光譜測(cè)量的應(yīng)用系統(tǒng)。

圖1 一臺(tái)微型光纖光譜儀發(fā)明人,海洋光學(xué)公司的奠基人Mike Morris博士

圖2 一臺(tái)微型光纖光譜儀S1000


海洋光學(xué)不僅發(fā)明了一臺(tái)微型光譜儀,而且為了響應(yīng)市場(chǎng)不斷提出的各種需求,依靠技術(shù)創(chuàng)新,始終市場(chǎng),推出一個(gè)又一個(gè)具有里程碑意義的產(chǎn)品。

2000年推出USB2000系列產(chǎn)品,由于其“即插即用"的便利性和優(yōu)異的性價(jià)比,成為迄今為止微型光譜儀歷銷售最多的一款產(chǎn)品。

微型光譜儀的分辨率還能更高一些嗎?


2006年出現(xiàn)款高分辨率微型光譜儀HR2000,采用光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),使得分辨率達(dá)到0.02nm。

圖3 登陸火星的“探索者“上最重要的分析儀器LIBS系統(tǒng),就使用了海洋光學(xué)高分辨率的微型光譜儀。


微型光譜儀的信噪比還能更高一些嗎?


2007年出現(xiàn)款高信噪比的微型光譜儀——QE科研級(jí)光譜儀。QE采用背面減薄和背照射CCD使吸收光子轉(zhuǎn)化為光電子的量子效率提高達(dá)92%,采用的讀出技術(shù),增強(qiáng)信號(hào)。采用對(duì)探測(cè)器制冷降低噪聲。信噪比達(dá)到1000:1。

圖4 2010年美國(guó)宇航局月球探測(cè)器上的核心儀器就采用了基于QE研發(fā)的微型光譜儀


微型光譜儀可以工作在更深紫外波段嗎?


2008年出現(xiàn)款高性能紫外/可見波段的微型光譜儀——MAYA,將微型光譜儀的工作波段在短波方向推進(jìn)到190nm,在充氮?dú)鈼l件下甚至可以工作在150nm的深紫外波段。

微型光譜儀可以工作在近紅外波段嗎?


-2009年出現(xiàn)款工作在近紅外波段的微型光譜儀,采用基于邁克爾遜干涉儀的傅里葉變換技術(shù)。


-2010年出現(xiàn)款近紅外波段的微型光譜儀,采用光柵分光,InGaAs線陣探測(cè)器,將微型光譜儀的工作波段在長(zhǎng)波方向推進(jìn)到2500nm。

圖5 近紅外微型光譜儀用于大豆榨油廠生產(chǎn)線檢測(cè)大豆的組分


對(duì)于測(cè)量熒光,拉曼等微弱信號(hào)的用戶希望提高微型光譜儀的響應(yīng)率


2013年出現(xiàn)高響應(yīng)率的光譜儀——Ventana,它采用了衍射效率高達(dá)90%的全息透射體光柵,大大提高了儀器的靈敏度。

為了滿足手持式光譜應(yīng)用的要求,微型光譜儀還能做得更小嗎?


-2011年出現(xiàn)款小的光譜儀STS,如此小的光譜儀,分辨率居然可以達(dá)到1.5nm! 把光譜儀“擠壓"到如此之小,大家不再會(huì)懷疑“微型光譜儀是新一代的光學(xué)傳感器"這個(gè)論斷吧。

圖6當(dāng)時(shí)最小的光譜儀STS


- 2015年海洋光學(xué)推出了體積更小的光譜儀——Spark系列,不再采用光柵分光,而是采用線性可變?yōu)V光片技術(shù)。

圖7 采用線性可變?yōu)V光片技術(shù)的更小的光譜儀

2015年海洋光學(xué)又在業(yè)界使用機(jī)器人生產(chǎn)的Flame系列微型光譜儀,大大提高產(chǎn)品的一致性,從此微型光譜儀的生產(chǎn)進(jìn)入了自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)代!

光譜儀只是一個(gè)光譜采集的模塊,任何光譜應(yīng)用的解決方案,如果沒有配套的光源,采樣部件是無法工作的。20多年來業(yè)界在滿足成千上萬個(gè)光譜應(yīng)用的過程中,發(fā)展了各種配套的微型光源模塊,數(shù)以千計(jì)的包括探頭,光纖,比色皿,采樣部件,操作軟件。一定不要低估它們?cè)谕卣刮⑿凸庾V儀應(yīng)用方面的作用。

圖9 與微型光譜儀配套的各種光源,探頭,采樣模塊




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