光纤光谱仪,积分球,均匀光源,太赫兹系统

2010.5.6 在线光谱技术及其产品介绍

光谱技术正在经历一场革命，从实验室走向现场（生产线，实验场和自然环境）。以往绝大部分光谱仪器都局限于实验室内，将采来的样品经过切割、粉碎、压片、研磨、溶解、稀释、萃取或化学反应等处理手段后放在仪器的固定样品室内进行测量分析。由于这些光谱仪器庞大笨重，很难到现场去工作。但是每个工业部门都面临不断改进质量的要求，这主要表现在以离线计量为基础的传统质量保证体系正在向以在线或现场传感器为基础的过程控制新质量保证体系转移。在流程工业的过程控制中，目前能在线测量与控制的变量仅限于温度、压力和流量等，而对过程中化学成分和许多物性变量仍不能进行有效的连续测量，而这些特殊变量却是表征生产状况的重要甚至是决定性的指标参数，因而严重影响了工业产品成品的产率和质量的及时监测；在环境监测中，反映环境变化的关键性变量的连续测量也是很困难的。

因此，在线光谱技术应运而生，它正是在线或现场状况下基于分子水平基础上的微观物理量和微观化学量的光谱传感技术，可广泛应用于化工、制药、轻工和半导体等工业部门的过程监测，化学分析，色度和照度控制，环境保护，生物和医学研究，农业和林业，海洋和矿业，防伪和保证系统以及军事部门等等。

在线光谱技术是一项新兴的技术。因为它的应用对象和条件与传统光谱技术不同，也就决定了它具有自己的技术特征：针对性、协调性和综合性。针对不同的分析对象、条件和要求就需要选择诸如吸收、反射、荧光、拉曼等光谱方法中适用的光谱手段、相应的采样方式和技术指标适中的元件设备。在线光谱测量必须与生产流程相协调，不干扰生产流程正常进行，实现生产、测量、控制与优化相融合，形成一个有机的整体，即智能型生产，对于实验场和自然环境也有类似的非破坏性测量的要求。由于现场条件的多样性，测量对象的复杂性，过程的进行性，这就需要综合运用多项高新技术灵活解决各种实际问题。

传统光谱技术是以光谱仪为中心考虑问题、解决问题的技术。在线光谱技术则完全相反，是完全以被测样品为中心考虑问题、解决问题的技术。由此，带来了在线光谱仪器设备设计开发的革命性变化：

1．采用柔性光纤采光技术，以适应被测样品的复杂形状和位置；
2．采用小型化全固定件光学设计，以适应高震动、狭窄空间等复杂的工况环境检测的需要；
3．采用低能耗便携技术，以适应户外（野外）环境检测的需要；
4．采用遥控光电传感技术，以适应腐蚀、污染、有毒等恶劣环境检测的需要；
5．采用新型的传感器－多道电荷耦合光电器件，实现数据采集的高速化。

因此，在线光谱技术是一项综合性高技术。

在线光谱技术包括：系列在线光谱仪设计与制造技术，采样与样品预处理技术，光谱分析软件和模型数据库技术以及现场总线技术。

在线光谱仪主要技术指标：
  波长范围：200nm-1000nm（可扩展至3400nm）
  光谱仪焦距长度：42，65，100，133，150，220，300mm任选
  光谱分辨率：0.5-5nm（因设计方案而异）
  光源：可提供各种用于吸收、反射、荧光和拉曼等光谱测量适用的光源
  探头：备有适应不同光谱方法的采样头，任选
  多模光纤：芯径50，100，200，400μm，可互换（包括集束光纤），长度可大于100米
  CCD检测器动态范围：3000 : 1 — 20000 : 1任选
  CCD检测器积分时间：10ms-100s
  输出：输出已数字化，可与各种协议总线挂接，或经串口直接接入计算机
  谱仪控制：谱仪控制全部智能化，接口协议公开，提供开发软件包，方便用户进行二次开发。
  软件：Windows 95平台实时采样、绘图和分析软件包（自有知识产权），还可另外提供非线性回归和人工神经网络光谱数据处理软件包。

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