新型光纖光譜儀在吸光測量優(yōu)勢表現(xiàn)

時間：2022-09-03

憑借出色的信噪比性能和高速光譜采集，海洋光學微型光譜儀型號SR2，非常適合應用于濾光片的吸光度和重鉻酸鉀標準物的吸光度測量。

自90年代初推出**臺商業(yè)上可行的模塊化光譜儀以來，這些多功能儀器的后續(xù)發(fā)展就越來越好，主要在關鍵性能指標方面都有了顯著的改進，包括信噪比（SNR）、光學分辨率、掃描速率、雜散光和線性度。

Ocean SR2光譜儀是較新一代現(xiàn)代模塊化光譜儀的成員。該光譜儀具有專有的線陣CCD探測器、增強型電子器件，可提供高速光譜采集（積分時間為10μs）和出色的信噪比（380:1）性能，用于吸光度測量、等離子體監(jiān)測和其他應用。以下是Ocean SR2光譜儀吸光度測量性能的一些示例。

濾光片吸光度：

Ocean SR2光譜儀帶有DH-2000-BAL氘鎢鹵素光源以及濾光片支架，使用該產(chǎn)品測量了光學顏色、平衡和UV阻擋濾光片的各種組合。與相同測量的類似類型光譜儀相比，海洋SR2顯示出較高的吸光度值，表明雜散光性能較低；較長波長下的信噪比較好，下圖是整個光譜范圍內較平衡的光譜靈敏度的結果（圖1）。

圖1：當測量藍色濾波器時，Ocean SR2光譜儀的較低噪聲水平在較長波長下比可比光譜儀提供較好的信噪比。

為確保類似測量的較佳結果，請確保將光源預熱到建議的時間量（在某些情況下較多30分鐘）。光源輸出將繼續(xù)輕微變化，直到光源處于熱平衡狀態(tài)，從而影響測量。此外，切勿關閉光源或斷開光纖以進行暗測量。相反，應在光源的原點或樣品架中的濾光片槽處阻擋光源。確保使用的物體將完全阻擋光線；推薦使用金屬阻擋。

重鉻酸鉀標準品的吸光度：

重鉻酸鉀是一種結晶固體，通常用作氧化劑（是危險品）。在本例中，我們使用重鉻酸鉀溶液標準將Ocean SR2光譜儀測量值與235 nm、257 nm、313 nm、350 nm和430 nm處的校準吸光度波長進行比較。

裝置包括一個具有50μm狹縫的Ocean SR-2紫外可見光譜儀、一個使用過濾器支架和擴散器平衡的PX-2脈沖氙光源、1 cm路徑長度的方形反應杯支架和一對600μm耐日曬光纖。Ocean SR2顯示出很高的精度，尤其是在較高濃度測量時（圖2）。

圖2：在這些測量中，垂直線表示235 nm、257 nm、313 nm、350 nm和430 nm處的校準吸光度波長。

通常，對于吸光度測量，較好設置分光計積分時間，以便參考光譜峰值位于計數(shù)滿刻度的80%-90%。這使您可以利用到光譜儀的全動態(tài)范圍，從而提高信噪比性能。此外，由于海洋光學SR2光譜儀在其整個波長范圍內具有平衡的輸出，用戶可以避免光譜的某些部分飽和，以及調試。

海洋光學SR2光譜儀的信噪比（SNR）：

在吸光度測量的背景下，光譜儀的信噪比相當關鍵。海洋SR2光譜儀在吸光度測量方面由于其他光譜儀正是因為優(yōu)秀的信噪比，尤其是在紫外線下。這就是為什么海洋SR2分子診斷等應用優(yōu)秀的原因之一。

就上下文而言，信噪比是在一定信號水平下的信號強度除以噪聲強度，這意味著信噪比在不同的測量中會有所不同。由于系統(tǒng)噪聲通常隨著光子噪聲引起的信號的增加而增加，信噪比函數(shù)是單個信噪比值與獲得信號時的曲線。

Ocean Insight將其光譜儀的信噪比報告為在探測器飽和狀態(tài)下測量的較大可能的信噪比值。每個像素的SNR響應曲線被假定為是相同的。

信噪比可以通過使用不同類型的信號平均來提高，正如我們在這里的大部分測量中所做的那樣。對于基于時間的平均，信噪比將以所用光譜掃描數(shù)的平方根增加。例如，380:1的信噪比--海洋SR2的信噪比--如果對100次掃描進行平均，將變成3800:1。對于基于空間的平均化（盒式），信噪比將以平均化的像素數(shù)的平方根增加。

其他應用

雖然。海洋SR2光譜儀是吸光度測量的較佳選擇，但它的多功能性擴展到了其他應用。例如，對于輻照度校準測量，如太陽輻照度，。海洋SR2光譜儀能夠檢測高分辨率光譜峰值以及光譜中不太明顯的特征。也可用于測量高強度光源和高能等離子體。

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