產品列表
PROUCTS LIST
熒光(guang)(guang)(guang)是一種常見(jian)的光(guang)(guang)(guang)致發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)現象。當(dang)物質(zhi)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)吸(xi)收紫外(wai)或(huo)可見(jian)區電(dian)磁輻射后(hou)，它的電(dian)子(zi)能(neng)級由基態(tai)(tai)躍遷到(dao)激發(fa)(fa)態(tai)(tai)，一般又很快(kuai)地(di)以熱能(neng)或(huo)電(dian)磁輻射形(xing)式將這部分(fen)(fen)(fen)(fen)能(neng)量(liang)釋放(fang)出來(lai)，使激發(fa)(fa)態(tai)(tai)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)回到(dao)基態(tai)(tai)。如(ru)果處(chu)于激發(fa)(fa)態(tai)(tai)的分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)以電(dian)磁輻射的形(xing)式釋放(fang)這部分(fen)(fen)(fen)(fen)能(neng)量(liang)，即為光(guang)(guang)(guang)致發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)。熒光(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)法具有靈敏(min)度高、選擇性(xing)強和(he)(he)使用簡(jian)單等特(te)點，適用于物質(zhi)定性(xing)和(he)(he)定量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，在生物、醫學(xue)、化學(xue)和(he)(he)材(cai)料(liao)等學(xue)科應用廣泛。
1. 熒光測(ce)量整(zheng)套儀器搭建方案
整套設備由微型光譜儀（含軟件）、激(ji)發光源、比(bi)色皿支架和光纖跳線(xian)組成。如下圖：
具體(ti)配置(zhi)清單：
| 產品名稱 | 數量(liang) |
| 微型光(guang)纖光(guang)譜(pu)儀（含(han)免費配套(tao)軟(ruan)件） | 1 |
| 激發光源 | 1 |
| 比色皿支(zhi)架 |
1 |
|
光(guang)纖跳線 |
2 |
2.
儀器介紹
2.1. 微型光譜儀
RGB-ER-CL微型光(guang)譜儀(yi)采用交叉(cha)非對稱C-T光路結構，配置先進(jin)的CMOS探測(ce)器，是一款(kuan)結構緊湊(cou)、攜帶方便的(de)(de)通用(yong)型(xing)(xing)微(wei)型(xing)(xing)光(guang)纖光(guang)譜(pu)(pu)儀，適用(yong)于科研及工業生產的(de)(de)光(guang)譜(pu)(pu)測(ce)量應(ying)用(yong)，具有(you)高(gao)靈敏度、高(gao)分辨率、高(gao)量子效率和高(gao)動態范圍(wei)的(de)(de)特(te)點。
RGB-ER-CL微(wei)型(xing)光譜儀響(xiang)應范圍為(wei)200～1000nm，狹(xia)縫為(wei)25μm，分辨率為(wei)1.5nm。RGB-VIS-NIR-CL的(de)波(bo)長范圍為400～1100nm，狹縫為25μm，分辨率為1.0nm。用(yong)戶也可以(yi)選擇(ze)不(bu)同的(de)光(guang)柵配(pei)置，得到不(bu)同的(de)光(guang)學分(fen)辨率和光(guang)譜響(xiang)應范(fan)圍，以(yi)滿(man)足不(bu)同的(de)應用需(xu)求。另外針對其(qi)它波段如(ru)200～900nm/200～1000nm/300～1100nm/700～1100nm等可以提(ti)供定制。
該款微(wei)型光譜儀免費(fei)提供配套光譜測量軟件KewSpec。軟件包(bao)含查看、保存、讀取光譜(pu)圖(tu)和數據，以及積分時間(jian)、Boxcar平(ping)滑和信號(hao)平(ping)均等信號(hao)處理等基(ji)本功能，還包含光譜測量(liang)、吸光度、透過率、反射率等應用測量(liang)模式(shi)。操(cao)作界面簡潔明了，易于(yu)上(shang)手。
2.2. 激發光(guang)源(yuan)
FCLS-LED系(xi)列光纖耦合LED光源提供多(duo)種單色光可選，常(chang)規可選波(bo)長有395nm、445nm、520nm、595nm、660nm和840nm，其他波長也可支持定制(zhi)。該光源(yuan)可(ke)(ke)連(lian)續(xu)輸(shu)出或(huo)脈沖輸(shu)出，強度與頻率(lv)可(ke)(ke)調。結構緊湊(cou)，性能可靠，輸出光功率非常穩定。
2.3. 比色皿支架
CH-4四向(xiang)比色皿支架是常用的光譜(pu)測量附件，光程長(chang)度1cm，支架的四面均連(lian)接一個CL-UV準直透鏡(jing)。用于熒(ying)光測量時(shi)，使用兩個互相垂(chui)直的準直透鏡(jing)接(jie)口。
2.4. 光(guang)纖(xian)跳線
KEWLAB提(ti)供各種波(bo)長范圍、光(guang)纖芯徑和長度的光(guang)纖跳(tiao)線(xian)，廣泛應(ying)用于光(guang)譜(pu)分析領(ling)域(yu)。該光(guang)纖跳(tiao)線(xian)具有堅實耐用、穩定性高(gao)、傳輸損耗小等特點。連接(jie)光(guang)源、微型(xing)光(guang)譜(pu)儀，起到傳輸光(guang)譜(pu)信號(hao)的作用。根(gen)據客戶的實際(ji)應(ying)用需求，可選擇不同(tong)型(xing)號(hao)的光(guang)纖跳(tiao)線(xian)。
光纖跳線覆蓋光譜范圍：190-2200nm
光纖芯徑(jing)可選范圍：200、400、600、1000μm等
標準長度：0.5m、1m、2m，其(qi)它(ta)長度(du)可定制(zhi)
外殼材料：金屬或塑料
3. 實測案例
以FCLS-LED-445光纖(xian)耦合LED光源作為(wei)激發光(guang)源(yuan)，使(shi)用RGB-VIS-NIR-CL微型光譜儀（400-1100nm）搭配整套(tao)設備測量維(wei)生素B2的熒光(guang)光(guang)譜(pu)。
光(guang)纖(xian)光(guang)譜(pu)儀屬于(yu)微(wei)型光(guang)譜(pu)儀的一種，它通常(chang)由一個(ge)(ge)入射狹縫(feng)，一個(ge)(ge)色散系(xi)統，一個(ge)(ge)成(cheng)(cheng)像系(xi)統和一個(ge)(ge)探測器(qi)陣(zhen)列組成(cheng)(cheng)。
入射狹縫: 在入射光(guang)的(de)照射下(xia)形成光(guang)譜儀成像系統的(de)物(wu)點。
準直元件(jian): 使狹縫發出(chu)的光線變(bian)為(wei)平行光。該(gai)準直元件(jian)可以是一獨(du)立的透鏡、反(fan)射鏡、或直接集(ji)成在色散元件(jian)上，如(ru)凹(ao)面光柵光譜儀中的凹(ao)面光柵。
色散(san)元(yuan)件: 通常采用(yong)光(guang)(guang)柵，使光(guang)(guang)信號在(zai)空間上按波長分散(san)成為多條光(guang)(guang)束(shu)。
聚(ju)焦元(yuan)件: 聚(ju)焦色散后的(de)光束，使(shi)其(qi)在焦平面(mian)上形成一(yi)系列入(ru)射狹縫的(de)像，其(qi)中每(mei)一(yi)像點對應于一(yi)特定波長。
探(tan)測器(qi)陣列：放置于焦平面(mian)，用于測量各波(bo)長像點的(de)光(guang)強度。該探(tan)測器(qi)陣列可(ke)以是CCD陣列或其它種類的(de)光(guang)探(tan)測器(qi)陣列。
圖1.典型(xing)的光譜(pu)儀模型(xing)
光纖光譜儀，普遍(bian)采(cai)用反射式的光路(lu)(lu)結(jie)構，又分為基本(ben)型(xing)(xing)(xing)切尼(ni)(ni)-特納(na)(Czerny-Turner)光路(lu)(lu)結(jie)構(非交叉式)和(he)交叉式切尼(ni)(ni)-特納(na)(Czerny-Turner)光路(lu)(lu)結(jie)構。基本(ben)型(xing)(xing)(xing)切尼(ni)(ni)-特納(na)(Czerny-Turner)光路(lu)(lu)結(jie)構因其形(xing)狀酷(ku)似(si)字(zi)母“M”，因此也常被(bei)稱為M型(xing)(xing)(xing)光路(lu)(lu)結(jie)構，這便是M型(xing)(xing)(xing)光路(lu)(lu)的由來。
圖2.基本型切(qie)尼-特納(Czerny-Turner)光路
圖3.交叉式切尼-特(te)納(Czerny-Turner)光路
通(tong)常認為(wei)交(jiao)叉式(shi)(shi)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)是一種折疊(die)式(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)，所(suo)謂折疊(die)式(shi)(shi)就是在(zai)整(zheng)體的(de)(de)結(jie)(jie)構尺寸(cun)和(he)空間利(li)用(yong)(yong)上有(you)必然(ran)的(de)(de)優勢，結(jie)(jie)構更(geng)緊湊合理(li)(li)。M型(xing)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)則是一種展(zhan)開式(shi)(shi)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)，在(zai)整(zheng)體的(de)(de)尺寸(cun)和(he)空間利(li)用(yong)(yong)上不及交(jiao)叉式(shi)(shi)切(qie)尼-特納(na)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)。因交(jiao)叉式(shi)(shi)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)最為(wei)緊湊，所(suo)以(yi)在(zai)微(wei)型(xing)光(guang)譜儀中通(tong)常采用(yong)(yong)的(de)(de)是交(jiao)叉式(shi)(shi)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)。而針對于(yu)分(fen)辨(bian)率(lv)要求比較高的(de)(de)場合則更(geng)多的(de)(de)采用(yong)(yong)M型(xing)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)。光(guang)譜儀光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)光(guang)學性(xing)能，主(zhu)要受數值(zhi)孔(kong)(kong)徑、球(qiu)差(cha)、像(xiang)(xiang)(xiang)散(san)、慧(hui)差(cha)，及各種像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)的(de)(de)綜合性(xing)影(ying)響(xiang)，從(cong)而決定了系統的(de)(de)光(guang)學靈敏度、雜散(san)光(guang)和(he)光(guang)學分(fen)辨(bian)率(lv)。交(jiao)叉式(shi)(shi)切(qie)尼-特納(na)(Czerny-Turner)光(guang)路(lu)(lu)(lu)(lu)結(jie)(jie)構相(xiang)對于(yu)M型(xing)光(guang)譜儀表現更(geng)為(wei)突出的(de)(de)是慧(hui)差(cha)可以(yi)被校準到(dao)一個比較理(li)(li)想(xiang)的(de)(de)數值(zhi)，并且得(de)到(dao)的(de)(de)光(guang)譜斑點(dian)較為(wei)規整(zheng)。而M型(xing)光(guang)譜儀可通(tong)過(guo)控制相(xiang)對孔(kong)(kong)徑來使(shi)球(qiu)差(cha)小于(yu)像(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)容限，從(cong)而滿足分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)(de)要求，且在(zai)像(xiang)(xiang)(xiang)散(san)優化中具有(you)明顯的(de)(de)天然(ran)優勢，可將(jiang)像(xiang)(xiang)(xiang)散(san)校正到(dao)一個很低的(de)(de)水平。
光(guang)纖光(guang)譜儀(yi)的光(guang)學設計參數(shu)
光纖光譜儀的(de)(de)光學設計參數一般(ban)包括(kuo)波(bo)長范圍(wei)、分辨率、信噪(zao)比等。涉及到的(de)(de)元件參量有狹縫寬度、聚焦反(fan)射(she)鏡和準直(zhi)反(fan)射(she)鏡的(de)(de)焦距、光柵(zha)常數、CCD長度與(yu)像(xiang)素大小。
波長范(fan)圍
波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)是光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)所(suo)能測(ce)量(liang)的(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)區(qu)間(jian)，光(guang)(guang)纖(xian)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)的(de)(de)探(tan)(tan)測(ce)區(qu)間(jian)在(zai)200-2500nm。通(tong)常，使用CCD或(huo)CMOS探(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)的(de)(de)光(guang)(guang)纖(xian)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)在(zai)200-1100nm，即包(bao)含紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)、可見光(guang)(guang)和短(duan)波(bo)近紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)。而使用銦(yin)鎵砷(InGaAs)探(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)的(de)(de)近紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)探(tan)(tan)測(ce)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)在(zai)1000-2500nm。光(guang)(guang)柵的(de)(de)刻線數及探(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)的(de)(de)類型會影(ying)響(xiang)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)，一般來說，寬(kuan)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)意(yi)味(wei)著低(di)光(guang)(guang)譜(pu)分(fen)辨(bian)(bian)率，所(suo)以(yi)在(zai)選型時(shi)(shi)需(xu)要在(zai)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)和光(guang)(guang)譜(pu)分(fen)辨(bian)(bian)率兩個(ge)參數間(jian)做(zuo)權衡(heng)。如果同時(shi)(shi)需(xu)要寬(kuan)的(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)和高的(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分(fen)辨(bian)(bian)率，則需(xu)要組(zu)合使用多個(ge)光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi) (多通(tong)道光(guang)(guang)譜(pu)儀(yi))。
光譜分辨率
光(guang)(guang)譜(pu)(pu)分(fen)辨(bian)(bian)率描述了(le)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)能(neng)夠(gou)分(fen)辨(bian)(bian)波長的(de)(de)(de)能(neng)力，是光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)重要指(zhi)標。高光(guang)(guang)譜(pu)(pu)分(fen)辨(bian)(bian)率可(ke)以(yi)獲得更準確的(de)(de)(de)譜(pu)(pu)峰位置，并能(neng)區分(fen)彼此(ci)靠(kao)近的(de)(de)(de)譜(pu)(pu)峰。光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)分(fen)辨(bian)(bian)率取決于光(guang)(guang)柵刻線(xian)數、系統(tong)的(de)(de)(de)有效焦長、設定(ding)的(de)(de)(de)狹(xia)縫(feng)寬度、系統(tong)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)學像差以(yi)及其它(ta)參數。在(zai)實際中，我(wo)們(men)通常以(yi)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)測得的(de)(de)(de)單個譜(pu)(pu)線(xian)的(de)(de)(de)半高寬(FWHM)作為光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)(bian)率。
信噪比(bi)
光(guang)譜(pu)儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)定義(yi)為(wei)：光(guang)譜(pu)儀(yi)在強光(guang)照(zhao)射(she)下(xia)，接(jie)近飽和時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均值(zhi)與信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)偏離平均值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抖動（以標準偏差橫向）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)。信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)(S/N)描述了光(guang)譜(pu)儀(yi)把(ba)光(guang)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)轉換(huan)為(wei)電信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)有助于減小電路自(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪聲(sheng)對結果的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。需要注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，因為(wei)定義(yi)中(zhong)沒(mei)有對光(guang)源做任何限制，使用這(zhe)個定義(yi)所測(ce)量到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)并不能(neng)(neng)等同于在實(shi)際實(shi)驗中(zhong)所能(neng)(neng)實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)。LBTEK光(guang)譜(pu)儀(yi)中(zhong)描述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)值(zhi)是(shi)最大(da)可能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)噪比(bi)(bi)值(zhi)(在檢測(ce)器飽和狀態下(xia)獲得)。
圖4.光譜儀連接方式
光(guang)纖光(guang)譜儀的應(ying)用:
光(guang)譜儀在農業(ye)、天文、汽(qi)車、生物(wu)、化(hua)學等領域應用廣泛，是在進行定性和定量(liang)光(guang)譜分析時的工具。
在農(nong)業領(ling)(ling)域(yu)，可(ke)(ke)以使用光(guang)(guang)譜(pu)儀進行土(tu)壤分析(xi)、作物健康檢測、食品(pin)品(pin)質檢測；在汽車領(ling)(ling)域(yu)，使用光(guang)(guang)譜(pu)儀監測汽車尾氣(qi)中有(you)害氣(qi)體含量(liang)，如二氧化碳、一(yi)氧化碳等，也可(ke)(ke)以使用光(guang)(guang)譜(pu)技(ji)術評估汽車漆面的顏色和光(guang)(guang)澤(ze)度(du)；在生物領(ling)(ling)域(yu)，可(ke)(ke)用于臨(lin)床診斷，通過(guo)血(xue)液、尿液等生物樣本(ben)的光(guang)(guang)譜(pu)分析(xi)，輔助診斷疾病(bing)，也可(ke)(ke)使用光(guang)(guang)譜(pu)技(ji)術進行組織的無損檢測和成像(xiang)。
此外(wai)，光譜(pu)儀在(zai)鍍(du)膜(mo)、色度(du)計量(liang)(liang)、環境檢(jian)測(ce)(ce)、薄膜(mo)工(gong)(gong)業、食品、印刷、造紙、拉曼光譜(pu)、半導體(ti)工(gong)(gong)業、成分檢(jian)測(ce)(ce)、顏(yan)(yan)色混合及匹配(pei)、生(sheng)物醫學(xue)應用、熒光測(ce)(ce)量(liang)(liang)、寶石(shi)成分檢(jian)測(ce)(ce)、氧濃度(du)傳(chuan)感器(qi)、真空室鍍(du)膜(mo)過程監控、薄膜(mo)厚度(du)測(ce)(ce)量(liang)(liang)、LED測(ce)(ce)量(liang)(liang)、發射光譜(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)、紫(zi)外(wai)/可見吸收光譜(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)、顏(yan)(yan)色測(ce)(ce)量(liang)(liang)等(deng)眾多(duo)場景下也發揮(hui)著重要作用。
