දෘශ්‍ය තන්තු වර්ණාවලීක්ෂයේ ක්‍රියාකාරිත්වය

ඔප්ටිකල් ෆයිබර් වර්ණාවලීක්ෂ සාමාන්යයෙන් සංඥා කප්ලර් ලෙස ඔප්ටිකල් ෆයිබර් භාවිතා කරයි, එය වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය සඳහා වර්ණාවලීක්ෂයට ඡායාරූපමිතික සම්බන්ධ වේ. ඔප්ටිකල් තන්තු වල පහසුව නිසා, වර්ණාවලි අත්පත් කර ගැනීමේ පද්ධතියක් ගොඩනැගීමට පරිශීලකයින්ට ඉතා නම්‍යශීලී විය හැක.

ෆයිබර් ඔප්ටික් වර්ණාවලීක්ෂවල වාසිය වන්නේ මිනුම් පද්ධතියේ මොඩියුලරිත්වය සහ නම්‍යශීලීභාවයයි. ක්ෂුද්රඔප්ටිකල් ෆයිබර් වර්ණාවලීක්ෂයජර්මනියේ MUT වෙතින් එය සබැඳි විශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කළ හැකි තරම් වේගවත් වේ. අඩු වියදම් විශ්වීය අනාවරක භාවිතා කිරීම නිසා වර්ණාවලීක්ෂයේ පිරිවැය අඩු වන අතර එමඟින් සමස්ත මිනුම් පද්ධතියේ පිරිවැය අඩු වේ.

ෆයිබර් ඔප්ටික් වර්ණාවලීක්ෂයේ මූලික වින්‍යාසය දැලක, ස්ලිට් සහ අනාවරකයකින් සමන්විත වේ. වර්ණාවලීක්ෂයක් මිලදී ගැනීමේදී මෙම සංරචකවල පරාමිතීන් නියම කළ යුතුය. වර්ණාවලීක්ෂයේ කාර්ය සාධනය මෙම සංරචකවල නිරවද්‍ය සංයෝජනය සහ ක්‍රමාංකනය මත රඳා පවතී, දෘශ්‍ය තන්තු වර්ණාවලීක්ෂය ක්‍රමාංකනය කිරීමෙන් පසුව, ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, මෙම උපාංගවල කිසිදු වෙනසක් තිබිය නොහැක.

කාර්යය හැඳින්වීම

දැලක

දැලක තේරීම වර්ණාවලි පරාසය සහ විභේදන අවශ්යතා මත රඳා පවතී. ෆයිබර් ඔප්ටික් වර්ණාවලීක්ෂ සඳහා, වර්ණාවලි පරාසය සාමාන්‍යයෙන් 200nm සහ 2500nm අතර වේ. සාපේක්ෂ ඉහළ විභේදනයක අවශ්‍යතාවය හේතුවෙන්, පුළුල් වර්ණාවලි පරාසයක් ලබා ගැනීමට අපහසු වේ; ඒ අතරම, විභේදන අවශ්‍යතාවය වැඩි වන තරමට දීප්තිමත් ප්‍රවාහය අඩු වේ. අඩු විභේදන සහ පුළුල් වර්ණාවලි පරාසයක අවශ්‍යතා සඳහා, 300 රේඛාව / මි.මී. දැලක සාමාන්‍ය තේරීම වේ. සාපේක්ෂ වශයෙන් ඉහළ වර්ණාවලි විභේදනයක් අවශ්‍ය නම්, එය රේඛා 3600/මි.මී. සමඟ ග්‍රේට් එකක් තෝරා ගැනීමෙන් හෝ වැඩි පික්සල් විභේදනයක් සහිත අනාවරකයක් තෝරා ගැනීමෙන් ලබා ගත හැක.

ස්ලිට්

පටු ස්ලිට් විභේදනය වැඩි දියුණු කළ හැක, නමුත් ආලෝක ප්රවාහය කුඩා වේ; අනෙක් අතට, පුළුල් ස්ලිට් සංවේදීතාව වැඩි කළ හැක, නමුත් විභේදනයේ වියදමෙන්. විවිධ යෙදුම් අවශ්‍යතා තුළ, සමස්ත පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵලය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා සුදුසු ස්ලිට් පළල තෝරා ගනු ලැබේ.

විමර්ශනය

අනාවරකය යම් ආකාරයකින් ෆයිබර් ඔප්ටික් වර්ණාවලීක්ෂයේ විභේදනය සහ සංවේදීතාව තීරණය කරයි, අනාවරකයේ ආලෝක සංවේදී කලාපය ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන් සීමිතය, එය ඉහළ විභේදනය සඳහා කුඩා පික්සල කිහිපයකට බෙදා ඇත, නැතහොත් ඉහළ සංවේදීතාව සඳහා අඩු නමුත් විශාල පික්සල වලට බෙදා ඇත. සාමාන්‍යයෙන්, CCD අනාවරකයේ සංවේදිතාව වඩා හොඳයි, එබැවින් ඔබට යම් දුරකට සංවේදීතාවකින් තොරව වඩා හොඳ විභේදනයක් ලබා ගත හැකිය. ආසන්න අධෝරක්ත කිරණවල InGaAs අනාවරකයේ ඉහළ සංවේදීතාව සහ තාප ඝෝෂාව නිසා, සිසිලනය මගින් පද්ධතියේ සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැක.

ඔප්ටිකල් පෙරහන

වර්ණාවලියේම බහුඅදියර විවර්තන බලපෑම නිසා, ෆිල්ටරය භාවිතා කිරීමෙන් බහුඅදියර විවර්තනයේ බාධා අඩු කළ හැකිය. සාම්ප්‍රදායික වර්ණාවලීක්ෂ මෙන් නොව, ෆයිබර් ඔප්ටික් වර්ණාවලීක්ෂ අනාවරකය මත ආලේප කර ඇති අතර, කාර්යයේ මෙම කොටස කර්මාන්ත ශාලාවේ ස්ථාපනය කළ යුතුය. ඒ සමගම, ආලේපනය ප්රති-පරාවර්තනයේ කාර්යය ද ඇති අතර පද්ධතියේ සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය වැඩි දියුණු කරයි.

වර්ණාවලීක්ෂයේ ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රධාන වශයෙන් තීරණය වන්නේ වර්ණාවලි පරාසය, දෘශ්‍ය විභේදනය සහ සංවේදීතාව මගිනි. මෙම පරාමිතිවලින් එකකට වෙනස් වීම සාමාන්‍යයෙන් අනෙක් පරාමිතිවල ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපානු ඇත.

වර්ණාවලීක්ෂයේ ප්‍රධාන අභියෝගය වන්නේ නිෂ්පාදනය කරන අවස්ථාවේ සියලු පරාමිති උපරිම කිරීම නොව, මෙම ත්‍රිමාණ අවකාශය තෝරාගැනීමේදී විවිධ යෙදුම් සඳහා වර්ණාවලීක්ෂයේ තාක්ෂණික දර්ශක කාර්ය සාධන අවශ්‍යතා සපුරාලීමයි. මෙම උපායමාර්ගය අවම ආයෝජනයකින් උපරිම ප්‍රතිලාභයක් සඳහා පාරිභෝගිකයින් තෘප්තිමත් කිරීමට වර්ණාවලීක්ෂයට හැකියාව ලබා දෙයි. ඝනකයේ විශාලත්වය වර්ණාවලීක්ෂය ලබා ගැනීමට අවශ්ය තාක්ෂණික දර්ශක මත රඳා පවතින අතර, එහි විශාලත්වය වර්ණාවලිමානයේ සංකීර්ණත්වය සහ වර්ණාවලි නිෂ්පාදනයේ මිල සමඟ සම්බන්ධ වේ. Spectrometer නිෂ්පාදන පාරිභෝගිකයින්ට අවශ්ය තාක්ෂණික පරාමිතීන් සම්පූර්ණයෙන්ම සපුරාලිය යුතුය.

වර්ණාවලි පරාසය

වර්ණාවලිමානකුඩා වර්ණාවලි පරාසයක් සමඟ සාමාන්‍යයෙන් සවිස්තරාත්මක වර්ණාවලි තොරතුරු ලබා දෙන අතර විශාල වර්ණාවලි පරාසයන්ට පුළුල් දෘශ්‍ය පරාසයක් ඇත. එබැවින්, වර්ණාවලීක්ෂයේ වර්ණාවලි පරාසය පැහැදිලිව සඳහන් කළ යුතු වැදගත් පරාමිතීන්ගෙන් එකකි.

වර්ණාවලි පරාසයට බලපාන සාධක ප්‍රධාන වශයෙන් දැලක සහ අනාවරකය වන අතර විවිධ අවශ්‍යතා අනුව අනුරූප ග්‍රේටින් සහ අනාවරකය තෝරා ගනු ලැබේ.

සංවේදීතාව

සංවේදීතාව ගැන කතා කරන විට, ප්‍රභාමිතිකයේ සංවේදිතාව අතර වෙනස හඳුනා ගැනීම වැදගත් වේ (කුඩාම සංඥා ශක්තිය aවර්ණාවලීක්ෂයහඳුනා ගත හැක) සහ ස්ටෝචියෝමිතියෙහි සංවේදීතාව (වර්ණාවලිමානයක් මැනිය හැකි අවශෝෂණයේ කුඩාම වෙනස).

a. ඡායාරූපමිතික සංවේදීතාව

ප්‍රතිදීප්ත සහ රමන් වැනි ඉහළ සංවේදී වර්ණාවලීක්ෂ අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා, අපි නිර්දේශ කරන්නේ SEK තාප සිසිලනය කරන ලද 1024 පික්සල් ද්විමාන අරාව CCD අනාවරක සහිත SEK තාප සිසිලන ඔප්ටිකල් ෆයිබර් වර්ණාවලීක්ෂ, මෙන්ම අනාවරක ඝනීභවනය වන කාච, රන් කණ්නාඩි, 100μm හෝ පළල). මෙම ආකෘතියට සංඥා ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා දිගු ඒකාබද්ධතා කාලය (මිලි තත්පර 7 සිට විනාඩි 15 දක්වා) භාවිතා කළ හැකි අතර, ශබ්දය අඩු කිරීමට සහ ගතික පරාසය වැඩිදියුණු කළ හැක.

ආ. Stoichiometric සංවේදීතාව

ඉතා සමීප විස්තාරය සහිත අවශෝෂණ අනුපාතයේ අගයන් දෙකක් හඳුනා ගැනීම සඳහා, අනාවරකයේ සංවේදීතාව පමණක් නොව, සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය ද අවශ්ය වේ. ඉහළම සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය සහිත අනාවරකය වන්නේ 1000:1 සංඥා-ශබ්ද අනුපාතයක් සහිත SEK වර්ණාවලීක්ෂයේ තාප විදුලි ශීත කළ 1024-පික්සල් ද්විමාන අරාව CCD අනාවරකයයි. බහු වර්ණාවලි රූපවල සාමාන්‍යයෙන් සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය ද වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර, සාමාන්‍ය සංඛ්‍යාවේ වැඩි වීම වර්ග මූල වේගයේ දී සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය වැඩි වීමට හේතු වනු ඇත, උදාහරණයක් ලෙස, සාමාන්‍ය 100 ගුණයක් විය හැක. 10,000:1 දක්වා සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය 10 ගුණයකින් වැඩි කරන්න.

විභේදනය

දෘශ්‍ය විභේදනය යනු දෘශ්‍ය බෙදීමේ හැකියාව මැනීමට වැදගත් පරාමිතියකි. ඔබට ඉතා ඉහළ දෘශ්‍ය විභේදනයක් අවශ්‍ය නම්, පටු ස්ලිට් එකක් සහ 2048 හෝ 3648 පික්සල් CCD අනාවරකයක් සමඟ රේඛා 1200/mm හෝ ඊට වැඩි දැලක් තෝරා ගන්නා ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු.