光纤光谱仪是一种用于测量光源光谱特性的精密仪器。它具有许多显著的优点,如体积小巧、便携性强、测量速度快、精度较高以及能够进行实时在线检测等。
光纤光谱仪通过光纤将光引入仪器内部,大大增加了测量的灵活性和便利性,使其能够在各种复杂环境中使用。
光纤光谱仪的优势:
模块化和灵活性:光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,这使得用户可以非常灵活地搭建光谱采集系统。这种灵活性允许光谱仪在不同的实验和工业环境中快速部署和调整。
快速扫描能力:采用多象元光学探测器(如CCD和光电二极管阵列)的光纤光谱仪能够对整个光谱进行快速扫描,这对于需要快速响应的应用场景尤为重要。
低成本:随着通用探测器的使用,光纤光谱仪的成本大大降低,使得更多的实验室和企业能够负担得起,从而扩展了其应用领域。
光纤光谱仪主要的结构和部件
入射狭缝:用于限制入射光的宽度,确保光线以较窄的束状进入光谱仪,提高光谱分辨率。
准直镜:将通过狭缝的光线变成平行光,以便后续的分光处理。
衍射光栅:这是核心分光元件,通过衍射作用将不同波长的光分开,形成光谱。
聚焦镜:将衍射后的不同波长的光聚焦到探测器的不同位置上。
探测器:常见的有电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器,用于将光信号转换为电信号。
光纤:用于传输光信号,将光源的光引入光谱仪内部。
数据采集和处理系统:包括电子电路和相关软件,用于采集探测器输出的电信号,并进行处理和分析,*终得到光谱数据。
这些部件协同工作,使得光纤光谱仪能够实现对光的波长和强度的**测量和分析。
光纤光谱仪的测量原理基于光的色散和光电转换。当光线通过光纤进入光谱仪后,首先会经过一个入射狭缝,将光线限制在一个狭窄的路径上。然后,光线会照射到一个衍射光栅上。衍射光栅会根据光的波长将其分散开来,形成不同波长的光带。这些分散的光通过聚焦镜聚焦到探测器上,探测器通常是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。探测器能够将不同波长的光信号转换为电信号。由于不同波长的光在探测器上的位置是固定的,通过测量探测器上各个位置的电信号强度,就可以得到光在不同波长处的强度分布,从而获得被测量光源的光谱信息。总之,光纤光谱仪通过对入射光的分光和光电转换,实现了对光的波长和强度的**测量。
光纤光谱仪在各领域的应用
在材料科学领域:光纤光谱仪是探索新材料特性的得力工具。它能够**分析材料对不同波长光的吸收、反射和透射特性,为材料的研发和质量控制提供关键数据。无论是研究新型半导体材料的能带结构,还是评估金属材料的表面涂层质量,光纤光谱仪都发挥着不可或缺的作用。
在化学分析行业:其统治地位更是显著。通过对样品的光谱分析,能够快速准确地检测出各种化学物质的成分和浓度。在环境监测中,可以实时监测空气、水和土壤中的污染物,为环境保护提供及时、可靠的依据。在制药领域,能够**检测**成分,确保药品的质量和**性。
在生命科学领域:光纤光谱仪也大放异彩。它可以用于细胞和生物分子的研究,例如测量细胞内的荧光标记物,分析蛋白质和核酸的结构和功能。在医学诊断中,能够进行无创或微创的**检测,如通过光谱分析血液成分来诊断**。
在工业生产中:光纤光谱仪实现了对生产过程的实时在线监测。在食品加工行业,检测食品中的营养成分和有害物质;在半导体制造中,监控工艺过程中的薄膜厚度和成分。这种实时监测能力有助于提高生产效率,降低次品率,保障产品质量的一致性。
总之,光纤光谱仪以其高灵敏度、快速响应、便携性和多用途的特点,在材料科学、化学分析、生命科学、工业生产等众多行业的检测中占据着统治地位。它不仅推动了科学研究的深入发展,也为工业生产和质量控制带来了巨大的便利和效益,成为了现代检测技术中不可或缺的重要力量。
FIA-PMT-FL PMT荧光流体光谱分析
PPT级的灵敏度
FIA-PMT-FL光电倍增管光谱仪为超低亮度的荧光测量,化学荧光和生物荧光测量提供了ppt级的灵敏度。
在采用内部钨灯、积分时间为250毫秒的荧光素测量中,该系统灵敏度可达到10ppt;在采用内部汞灯、积分时间为250毫秒的4MU测量中,其灵敏度可以达到27ppt。由于采用了厚实、耐化学腐蚀的外罩,该系统可以承受恶劣的工业环境。
模块设计
FIA-PMT-FL配有内部的激发光源,也可以使用光纤连接到外部光源(见右图)。激发光源可以选择钨灯、汞灯、紫外-可见LED和激光二极管。散射和激发光滤光片安装在插槽内可以方便的移除或替换。系统使用的是100微升流量的试管,也可以使用1厘米直径的试管进行手动测量。
方便的接口和优化的软件
系统包括一个基于Windows的软件,可以设置积分时间和电压,同时也可以以图形和表格的形式显示测量的历史数据。软件可以自动的产生校准曲线,还可以控制辅助的设备,例如:FIAlab的FIA/SIA系统、注射和颤动泵、注射真空管、选择真空管和自动取样器。用户也可以使用自己的软件控制PMT-FL,包括使用ActiveX控件的Visual Basic,VC++和LabVIEW,还有所有兼容ActiveX的开发环境。
PMT-FL的应用
典型的应用包括铵的荧光测试实验,监测Beta牛乳糖。
●铵荧光测试:超微亮度的化验分析,ppb级灵敏度。
●F4551:测量b-D-葡萄糖苷酸中的水解荧光素,用于探测β糖苷酸酶的动态和嗜中性粒细胞中释放的溶解酶。
●M8639: 2' - (4-Me thy lumbe l l i f e r y l ) -a-D-N-acetylneuraminic acid sodium salt hydrate,,一种神经氨酸酶(neuraminidase)的化验分析。
●L9009:北美萤火虫荧光素酶,该酶和虫荧光素(luciferin)、三磷酸腺甙(ATP)及氧气起反应导致生物性发光。荧光素酶可以用于测量ATP的含量。
●GUS-A:b葡萄糖苷酸酶荧光活性检测,基质为MUGlcA(4-methylumbelliferyl b-Dglucuronide),一种广泛用于葡萄糖苷酸酶活性检测的基质。
可选激发源
内部激发光源
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激光二极管(532nm,635nm,650nm)
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石英钨灯(440-750nm)
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水银蒸气灯(350-400nm)
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紫外二极管(365-410nm)
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各种可见LED灯
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外部激发光源
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激光二极管(532nm,635nm,650nm)
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石英钨灯(440-750nm)
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水银蒸气灯(350-400nm)
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紫外LED灯(270-410nm)
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多种可见光LED灯
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氘灯(200-400nm)
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规格
尺寸
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13cm×18cm×25.4cm
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光谱范围
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310-750nm
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探测器
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光电倍增管
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PMT动态范围
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2×106
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响应度
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50×1017 cps/walt(@400nm)
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探测极限
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采用内部钨灯,积分时间为250毫秒的荧光素测量中���灵敏度可达10ppt;在采用内部汞灯,积分时间为250毫秒的4MU测量中,灵敏度可达27ppt。
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脉冲分辨率
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10ns
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流动池光程
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10mm
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流动池容量
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100µL标准流通试管
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滤光片
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根据您不同的波段选择提供一个激发光滤光片和散射滤光片
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计算机接口
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RS-232或USB
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操作系统
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Windows 98/Me/2000/XP
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流通加热器
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对流动池加热可以达到60℃,+/-0.5℃精度
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