根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，用戶必須對(duì)采用模塊化設(shè)計(jì)的 AvaSpec 光譜儀中的多種光學(xué)元件和選件進(jìn)行選擇。本節(jié)內(nèi)容就是指導(dǎo)您如何根據(jù)您的應(yīng)用為 AvaSpec 光譜儀選擇合適的光柵、狹縫、探測(cè)器和其它選件。
1. 波長(zhǎng)范圍
在為一臺(tái)光譜儀系統(tǒng)選擇最優(yōu)化配置的時(shí)侯， 波長(zhǎng)范圍 是決定光柵型號(hào)的首先要考慮的重要參數(shù)。如果您需要較寬的波長(zhǎng)范圍，我們建議您使用 A 型（ 300 線 / 毫米）或者 B 型 (600 線 / 毫米 ) 光柵（請(qǐng)看光譜儀產(chǎn)品一節(jié)中的光柵選擇表）。另一個(gè)重要元件是探測(cè)器的選擇。荷蘭 Avantes 公司提供了 7 種有著不同的靈敏度特性曲線的探測(cè)器型號(hào)（見(jiàn)圖 5 ）。對(duì)于紫外（ UV ）波段的應(yīng)用，可以選用 256/1024 像素的 CMOS 探測(cè)器或者深紫外（ DUV ）增強(qiáng)型 2048 或者 3648 像素 CCD 探測(cè)器。在近紅外（ NIR ）波段，有兩種不同的 InGaAs 探測(cè)器可以選擇。如果您既需要較寬的波長(zhǎng)范圍同時(shí)又需要高分辨率，則多通道光譜儀是最佳的選擇。
2. 光學(xué)分辨率
如果您需要很高的 光學(xué)分辨率 ，我們建議您選擇 1200 線 / 毫米或者更高線對(duì)數(shù)的光柵（ C.D.E 或 F 型），同時(shí)選擇窄狹縫和 2048 或 3648 像素的 CCD 探測(cè)器。例如，對(duì)于 AvaSpec-2048 光譜儀，可以選擇 10 微米狹縫來(lái)獲得最佳分辨率。（請(qǐng)看光譜儀產(chǎn)品部分的光學(xué)分辨率表）。
3. 靈敏度
說(shuō)起 靈敏度 ，重要的是要區(qū)分開(kāi)是光度學(xué)中的靈敏度（光譜儀所能探測(cè)到的最小信號(hào)強(qiáng)度是多少？）還是化學(xué)計(jì)量學(xué)中的靈敏度（光譜儀能夠測(cè)量到的最小吸收率差）。
a. 光度靈敏度
對(duì)于如 熒光 和 喇曼 等需要高靈敏度光譜儀的應(yīng)用，我們建議選擇采用 2048 像素 CCD 探測(cè)器的 AvaSpec-2048 ，而且還要選擇 DCL-UV/VIS 探測(cè)器靈敏度增強(qiáng)透鏡、較寬的狹縫（ 100 微米或者更寬）或者不安裝狹縫、一個(gè) A 型（ 300 線 / 毫米）光柵。 A 型光柵的色散最小，所以它的靈敏度在所有光柵中是最高的。作為選項(xiàng)，還可以選用熱電制冷型 CCD 探測(cè)器 AvaSpec-2048-TEC ，該型號(hào)可以采用長(zhǎng)積分時(shí)間（ 60 秒）來(lái)提高信號(hào)強(qiáng)度，并可以降低噪聲和提高動(dòng)態(tài)范圍。
表 4 給出了不同類(lèi)型探測(cè)器的光度靈敏度數(shù)據(jù)，而圖 5 則給出了每種探測(cè)器的光譜響應(yīng)曲線。
b. 化學(xué)計(jì)量靈敏度
為了能探測(cè)出兩個(gè)幅值很接近的吸收率數(shù)值，不但要求探測(cè)器的靈敏度高，還要求信噪比高。信噪比最高的探測(cè)器是 AvaSpec-256/1024 光譜儀中的 256/1024 像素 CMOS 探測(cè)器。而通過(guò)在 AvASoft 軟件中把多幅光譜圖平均也可以提高信噪比。
4.測(cè)量時(shí)間與數(shù)據(jù)傳輸速度
光譜儀的數(shù)據(jù)獲取能力可以通過(guò)使用陣列型探測(cè)器并且不采用運(yùn)動(dòng)組件的方式大大提高。然而，對(duì)于每個(gè)具體應(yīng)用都有其最優(yōu)化的探測(cè)器。如對(duì)于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用， 我們推薦使用 AvaSpec -2048 FT 或者 USB2 型 CCD 光譜儀。而對(duì)于那些對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間要求非常嚴(yán)格的應(yīng)用，我們推薦選擇具有 USB2 接口的光譜儀，并且只傳輸一部分像素的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)來(lái)大大縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。一般地， AvaSpec-102 型光譜儀是測(cè)量速度最快的光譜儀，每秒鐘可以掃描 6000 次。
表1 光譜分析儀配置快速指南
|
應(yīng)用領(lǐng)域 |
AvaSpec 光譜儀型號(hào) |
光柵型號(hào) |
波長(zhǎng)范圍 (nm) |
鍍膜 |
狹縫寬度（微米） |
FWHM 分辨率 (nm) |
探測(cè)器 靈敏度增強(qiáng)鏡 |
消二級(jí)衍射效應(yīng)濾光片 |
消二級(jí)衍射效應(yīng)鍍膜 |
|
生物醫(yī)學(xué) |
2048 |
NB |
500-1000 |
無(wú) |
50 |
1.2 |
無(wú) |
475 |
無(wú) |
|
化學(xué) |
1024 |
UA |
200-1100 |
無(wú) |
50 |
2.0 |
無(wú) |
無(wú) |
200-1100 |
|
顏色測(cè)量 |
102 |
VA |
360-780 |
無(wú) |
100 |
6.4 |
有 / 無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
256 |
VA |
360-780 |
無(wú) |
50 |
3.2 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
|
2048 |
BB |
360-780 |
無(wú) |
200 |
4.1 |
有 / 無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
|
熒光測(cè)量 |
2048 |
VA |
350-1100 |
無(wú) |
200 |
8.0 |
有 |
無(wú) |
350-1100 |
|
果糖測(cè)量 |
102 |
IA |
800-1100 |
無(wú) |
50 |
5.4 |
有 |
550 |
無(wú) |
|
寶石鑒定 |
2048 |
VA |
350-1100 |
無(wú) |
25 |
1.4 |
有 |
無(wú) |
350-1100 |
|
高分辨率 測(cè)量 |
2048 |
VD |
600-700 |
無(wú) |
10 |
0.07 |
無(wú) |
550 |
無(wú) |
|
3648 |
VD |
600-700 |
無(wú) |
10 |
0.05 |
無(wú) |
550 |
無(wú) |
|
|
輻射測(cè)量 |
2048 |
UA |
200-1100 |
UV |
50 |
2.8 |
有 / 無(wú) |
無(wú) |
200-1100 |
|
半導(dǎo)體激光器（ LD ） |
2048 |
NC |
700-800 |
無(wú) |
10 |
0.1 |
無(wú) |
550 |
無(wú) |
|
發(fā)光二極管（ LED ） |
2048 |
VA |
350-1100 |
無(wú) |
25 |
1.4 |
有 / 無(wú) |
無(wú) |
350-1100 |
|
激光誘導(dǎo)擊穿光譜（ LIBS ） |
2048FT |
UE |
200-300 |
DUV |
10 |
0.09 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
2048USB2 |
UE |
200-300 |
DUV |
10 |
0.09 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
|
3648USB2 |
UE |
200-300 |
DUV |
10 |
0.07 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
|
拉曼光譜 |
2048TEC |
NC |
780-930 |
無(wú) |
25 |
0.2 |
有 |
550 |
無(wú) |
|
薄膜測(cè)量 |
2048 |
UA |
200-1100 |
UV |
- |
4.1 |
有 |
無(wú) |
200-1100 |
|
紫外 / 可見(jiàn) / 近紅外 |
2048 |
UA |
200-1100 |
UV |
25 |
1.4 |
有 / 無(wú) |
無(wú) |
200-1100 |
|
近紅外 |
NIR256-1.7 |
NIRA |
1000-1700 |
無(wú) |
50 |
5.0 |
無(wú) |
1000 |
無(wú) |
|
NIR256-2.2 |
NIRZ |
1000-2200 |
無(wú) |
50 |
10.0 |
無(wú) |
1000 |
無(wú) |
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