طیف سنج سخت افزاری تشخیص سیگنال نوری

تشخیص سیگنال نوریطیف سنج سخت افزاری
A طیف سنجیک ابزار نوری است که نور چند رنگی را به یک طیف جدا می کند. طیف‌سنج‌ها انواع مختلفی دارند، علاوه بر طیف‌سنج‌هایی که در باند نور مرئی استفاده می‌شوند، طیف‌سنج‌های مادون قرمز و طیف‌سنج‌های فرابنفش نیز وجود دارند. با توجه به عناصر پراکندگی مختلف، می توان آن را به طیف سنج منشوری، طیف سنج گریتینگ و طیف سنج تداخلی تقسیم کرد. طبق روش تشخیص، طیف‌سنجی‌هایی برای مشاهده مستقیم چشمی، طیف‌سنجی‌هایی برای ضبط با فیلم‌های حساس به نور و اسپکتروسکوپ‌هایی برای تشخیص طیف‌ها با عناصر فوتوالکتریک یا ترموالکتریک وجود دارد. مونوکروماتور یک ابزار طیفی است که تنها یک خط کروماتوگرافی را از طریق یک شکاف خروجی می دهد و اغلب همراه با سایر ابزارهای تحلیلی استفاده می شود.
یک طیف سنج معمولی از یک پلت فرم نوری و یک سیستم تشخیص تشکیل شده است. شامل بخش های اصلی زیر است:
1. شکاف حادثه: نقطه جسمی سیستم تصویربرداری طیف سنج که تحت تابش نور فرودی تشکیل شده است.
2. عنصر کولیماسیون: نور ساطع شده از شکاف به نور موازی تبدیل می شود. عنصر موازی کننده ممکن است یک عدسی مستقل، یک آینه یا مستقیماً روی یک عنصر پراکنده یکپارچه باشد، مانند یک توری مقعر در یک طیف سنج گریتینگ مقعر.
(3) عنصر پراکندگی: معمولا با استفاده از یک توری، به طوری که سیگنال نور در فضا با توجه به پراکندگی طول موج به پرتوهای متعدد.
4. عنصر فوکوس: پرتو پراکنده را طوری متمرکز کنید که یک سری تصاویر شکاف برخوردی را در صفحه کانونی تشکیل دهد، جایی که هر نقطه تصویر مربوط به یک طول موج خاص است.
5. آرایه آشکارساز: در صفحه کانونی برای اندازه گیری شدت نور هر نقطه تصویر با طول موج قرار می گیرد. آرایه آشکارساز می تواند یک آرایه CCD یا انواع دیگر آرایه آشکارساز نور باشد.
متداول ترین طیف سنج ها در آزمایشگاه های بزرگ ساختارهای CT هستند و به این دسته از طیف سنج ها تک رنگ نیز می گویند که عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند:
1، ساختار CT اسکن خارج از محور متقارن، این ساختار مسیر نوری داخلی کاملاً متقارن است، چرخ برج گریتینگ تنها یک محور مرکزی دارد. به دلیل تقارن کامل، پراش ثانویه وجود خواهد داشت و در نتیجه نور سرگردان به‌ویژه قوی می‌شود و چون اسکن خارج از محور است، دقت کاهش می‌یابد.
2، ساختار CT اسکن محوری نامتقارن، یعنی مسیر نوری داخلی کاملا متقارن نیست، چرخ برج گریتینگ دارای دو محور مرکزی است، تا اطمینان حاصل شود که چرخش گریتینگ در محور اسکن می شود، به طور موثر نور سرگردان را مهار می کند، دقت را بهبود می بخشد. طراحی ساختار سی تی اسکن درون محوری نامتقارن حول سه نکته کلیدی می چرخد: بهینه سازی کیفیت تصویر، حذف نور پراش ثانویه، و به حداکثر رساندن شار نوری.
اجزای اصلی آن عبارتند از: الف حادثهمنبع نورب. شکاف ورودی ج. آینه موازی D. توری E. آینه فوکوس F. خروجی (شکاف) G.ردیاب نوری
طیف سنج (Spectroscope) یک ابزار علمی است که نور پیچیده را به خطوط طیفی، متشکل از منشورها یا توری های پراش و غیره، با استفاده از طیف سنج برای اندازه گیری نور منعکس شده از سطح یک جسم تجزیه می کند. نور هفت رنگ در خورشید بخشی از چشم غیر مسلح است که می توان آن را تقسیم کرد (نور مرئی)، اما اگر طیف سنج خورشید را تجزیه کند، طبق آرایش طول موج، نور مرئی فقط محدوده کوچکی از طیف را تشکیل می دهد. بقیه با چشم غیر مسلح نمی توانند طیف را تشخیص دهند، مانند مادون قرمز، مایکروویو، ماوراء بنفش، اشعه ایکس و غیره. از طریق گرفتن اطلاعات نور توسط طیف سنج، توسعه صفحات عکاسی، یا نمایش خودکار کامپیوتری ابزارهای عددی نمایش و تجزیه و تحلیل، به طوری که تشخیص دهد چه عناصری در مقاله موجود است. این فناوری به طور گسترده در تشخیص آلودگی هوا، آلودگی آب، بهداشت مواد غذایی، صنایع فلزی و غیره استفاده می شود.