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海洋光学新型光纤光谱仪在吸光度测量方面表现优异

作者: 时间:2022-07-05

凭借出色的信噪比性能和高速光谱采集,海洋光学微型光谱仪型号SR2,非常适合应用于滤光片的吸光度和重铬酸钾标准物的吸光度测量。

90年代初推出第一台商业上可行的模块化光谱仪以来,这些多功能仪器的后续发展就越来越好,主要在关键性能指标方面都有了显著的改进,包括信噪比(SNR)、光学分辨率、扫描速率、杂散光和线性度。

Ocean SR2光谱仪是最新一代现代模块化光谱仪的标杆。该光谱仪具有专有的线阵CCD探测器、增强型电子器件,可提供高速光谱采集(积分时间为10µs)和出色的信噪比(380:1)性能,用于吸光度测量、等离子体监测和其他应用。以下是Ocean SR2光谱仪吸光度测量性能的一些示例。


滤光片吸光度:

Ocean SR2光谱仪带有DH-2000-BAL氘钨卤素光源以及滤光片支架,使用该产品测量了光学颜色、平衡和UV阻挡滤光片的各种组合。与相同测量的类似类型光谱仪相比,海洋SR2显示出更高的吸光度值,表明杂散光性能更低;更长波长下的信噪比更好,下图是整个光谱范围内更平衡的光谱灵敏度的结果(图1

1:当测量蓝色滤波器时,Ocean SR2光谱仪的较低噪声水平在较长波长下比可比光谱仪提供更好的信噪比。


为确保类似测量的最佳结果,请确保将光源预热到建议的时间量(在某些情况下最多30分钟)。光源输出将继续轻微变化,直到光源处于热平衡状态,从而影响测量。此外,切勿关闭光源或断开光纤以进行暗测量。相反,应在光源的原点或样品架中的滤光片槽处阻挡光源。确保使用的物体将完全阻挡光线;推荐使用金属阻挡。


重铬酸钾标准品的吸光度:

重铬酸钾是一种结晶固体,通常用作氧化剂(是危险品)。在本例中,我们使用重铬酸钾溶液标准将Ocean SR2光谱仪测量值与235 nm257 nm313 nm350 nm430 nm处的校准吸光度波长进行比较。


装置包括一个具有50µm狭缝的Ocean SR-2紫外可见光谱仪、一个使用过滤器支架和扩散器平衡的PX-2脉冲氙光源、1 cm路径长度的方形反应杯支架和一对600µm耐日晒光纤。Ocean SR2显示出很高的精度,尤其是在较高浓度测量时(图2)。

2:在这些测量中,垂直线表示235 nm257 nm313 nm350 nm430 nm处的校准吸光度波长。


通常,对于吸光度测量,最好设置分光计积分时间,以便参考光谱峰值位于计数满刻度的80%-90%。这使您可以利用到光谱仪的全动态范围,从而提高信噪比性能。此外,由于海洋光学SR2光谱仪在其整个波长范围内具有平衡的输出,用户可以避免光谱的某些部分饱和,以及调试。


海洋光学SR2光谱仪的信噪比(SNR):

在吸光度测量的背景下,光谱仪的信噪比相当关键。海洋SR2光谱仪在吸光度测量方面由于其他光谱仪正是因为优秀的信噪比,尤其是在紫外线下。这就是为什么海洋SR2分子诊断等应用优秀的原因之一。

就上下文而言,信噪比是在一定信号水平下的信号强度除以噪声强度,这意味着信噪比在不同的测量中会有所不同。由于系统噪声通常随着光子噪声引起的信号的增加而增加,信噪比函数是单个信噪比值与获得信号时的曲线。

Ocean Insight将其光谱仪的信噪比报告为在探测器饱和状态下测量的最大可能的信噪比值。每个像素的SNR响应曲线被假定为是相同的。

信噪比可以通过使用不同类型的信号平均来提高,正如我们在这里的大部分测量中所做的那样。对于基于时间的平均,信噪比将以所用光谱扫描数的平方根增加。例如,380:1的信噪比--海洋SR2的信噪比--如果对100次扫描进行平均,将变成3800:1。对于基于空间的平均化(盒式),信噪比将以平均化的像素数的平方根增加。



其他应用

虽然。海洋SR2光谱仪是吸光度测量的最佳选择,但它的多功能性扩展到了其他应用。例如,对于辐照度校准测量,如太阳辐照度,。海洋SR2光谱仪能够检测高分辨率光谱峰值以及光谱中不太明显的特征。也可用于测量高强度光源和高能等离子体。



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