光譜小講堂 進階篇--直讀光譜儀中的直接光路與間接光路
直讀光譜儀中的直接光路與間接光路
直接光路是光經(jīng)過透鏡聚焦后直接傳導到光室的設計,過程中并不經(jīng)過光纖。而間接光路則是通過光纖傳導到光柵入射狹縫的另一種方案。一般采用間接光路的直讀光譜儀都是雙光路設計,其中既有直接光路,也包含間接光路。
之所以會有這種區(qū)別,根本上是因為儀器所采用的CCD最大耐受光強不同。
直接光路
采用直接光路的光譜儀,都會配備可耐受高光強的CCD檢測器,以便直接處理樣品經(jīng)高壓激發(fā)出的高強度激發(fā)光。這對硬件和軟件都有著較高的要求。在保證靈敏度的情況下,還要確保高強度的檢測器信號不會溢出,以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)“天花板”。
上圖是我們實驗室中使用S5測樣得到的光譜圖,光強達到百萬級lx。一般來說,某種元素的光強越高,越不容易受到其他干擾,數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也會隨之提升。其他優(yōu)點包括但不限于,儀器維護相對簡單、后期鏡片更換頻率較低等。
間接光路
間接光路的光譜儀所采用的CCD檢測器不能有效區(qū)分高光強的激發(fā)光。而采用光纖則可以降低部分光強,從而降低對激發(fā)源和讀出系統(tǒng)(包括CCD、芯片處理器、數(shù)模轉換器等)的要求。
由于技術原因,間接光路會有部分光強損失。對于低含量元素來說,通過光纖后的光強會更弱。所以采用間接光路的光譜儀,同時還會用直接光路作為補充,來檢測低含量樣品。
但光纖在強光照射下有一定壽命限制,屬于消耗品。為了保證光纖信號采樣良好,而且不被污染,需要在激發(fā)源處安裝保護鏡片,使儀器鏡片清洗頻率和更換頻率增高。
直接光路與間接光路對比總結表
關于GNR元素分析解決方案
意大利GNR是一家專業(yè)的光譜分析儀器研發(fā)制造企業(yè),總部位于意大利米蘭。產(chǎn)品涵蓋直讀光譜儀、油料光譜儀、X射線熒光光譜儀等。