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紅外儀器原理丨光闌的秘密
光闌的秘密
導(dǎo) 讀
作為一名紅外服務(wù)工程師,在進(jìn)行安裝調(diào)試或者維修時(shí),會(huì)遇到軟件中出現(xiàn)的一個(gè)叫“光闌”的參數(shù)設(shè)置項(xiàng)。有些小伙伴就會(huì)對(duì)這個(gè)參數(shù)感到很陌生,詢問光闌是什么?在應(yīng)用中起到什么作用?
今天我就為大家揭秘紅外光譜儀中的這個(gè)重要的小部件——光闌!別看它小小的一個(gè),作用可不容小覷哦!當(dāng)然也不是所有的傅里葉變換紅外光譜儀都有光闌這個(gè)部件,這跟儀器定位與光路設(shè)計(jì)有關(guān)系。
那么,光闌是什么?
首先,光闌就像是一位優(yōu)雅的門衛(wèi),站在紅外光譜儀的“門口”,控制著光線的進(jìn)入。它的任務(wù)是確保只有合適的光線才能進(jìn)入儀器,從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確性與可靠性。這跟UV和AA中看到的一個(gè)參數(shù)——“狹縫”,有著很類似的功能和作用。我們常常說傅里葉變換紅外光譜儀有三大優(yōu)勢(shì),其中一個(gè)就是大光通量。光闌就起到調(diào)節(jié)光通量這個(gè)作用。
傅里葉變換紅外光譜儀中的光闌結(jié)構(gòu)其實(shí)和大家所熟知的單反相機(jī)中的光圈是一樣的。一般會(huì)有兩種常見形式,連續(xù)可變(IRIS)光闌和開孔式光闌??纯聪聢D,是不是一下子就豁然明悟了。光闌一般安裝在光源鏡焦點(diǎn)處,通過電機(jī)控制不同的孔徑處于光路中,使得通過的紅外光通量不同。是不是突然想起工程師說的,“光闌設(shè)得大一些,檢測(cè)器能量就會(huì)強(qiáng)一點(diǎn)”。當(dāng)然,工程師一般還有后半句,“光闌開過大的話會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)器飽和,那就適得其反了”。
-連續(xù)可變光闌-
-開孔式光闌-
那光闌在儀器中具體的作用是什么呢?概括來說,可以歸結(jié)為以下三點(diǎn):
1. 控制光通量: 光闌通過調(diào)節(jié)孔徑大小來控制進(jìn)入光譜儀的光量,確保探測(cè)器接收到的光強(qiáng)在合適范圍內(nèi),避免信號(hào)過強(qiáng)或過弱。
2. 提高分辨率: 適當(dāng)調(diào)節(jié)光闌,可以限制進(jìn)入干涉儀的光束寬度,確保光束在干涉過程中保持一定的寬度,提升光譜分辨率,減少雜散光干擾,使光譜圖更清晰。
3. 保護(hù)儀器:控制光斑大小,防止過多的光線進(jìn)入儀器內(nèi)部,避免檢測(cè)器飽和、損壞敏感元件。
設(shè)置光闌參數(shù)時(shí),有幾個(gè)小貼士要牢記哦:
1. 對(duì)于不同厚度和透光性的樣品,通過調(diào)整光闌可以優(yōu)化光束的強(qiáng)度和形狀,以適應(yīng)樣品的特性,從而獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
2. 不同的實(shí)驗(yàn),比如原位漫反射,積分球等實(shí)驗(yàn),可以通過調(diào)節(jié)光闌孔徑大小,增強(qiáng)信號(hào)。
3. 如對(duì)小的壓片樣品,有時(shí)候需要適當(dāng)縮小孔徑以減小照射光斑。
4. 有些廠家在使用不同類型檢測(cè)器時(shí),特別是高靈敏的MCT檢測(cè)器,也會(huì)有相應(yīng)的光闌大小要求避免檢測(cè)器飽和,請(qǐng)參考各廠家工程師推薦哦。
總得來說,設(shè)置適當(dāng)?shù)墓怅@大小,可以有效的提高光譜信噪比,也能避免光譜“變形”。
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