荧光光纤光谱仪,USB4000-FL是我们为荧光光谱仪开发的下一代微型光谱仪平台!
中文名称 | 荧光光纤光谱仪 | 型号 | USB4000-FL |
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简介 | 下一代微型光谱仪平台 | 光学分辨率 | 10.0nm(FWHM) |
物理特性 | |
尺寸: | 89.1 mm x 63.3 mm x 34.4 mm |
重量: | 190克 |
探测器 | |
探测器: | 东芝TCD1304AP 线性CCD阵列 |
检测范围: | 360-1000 nm |
像元: | 3648 像素 |
像元尺寸: | 8 μm x 200 μm |
像元阱深: | 100,000 电子 |
信噪比: | 300:1 (全信号) |
A/D 分辨率: | 16 bit |
暗噪声: | 50 计数值 |
校正线性: | >99.8% |
灵敏度: | 400 nm: 130光子/计数值; 600 nm: 60 光子/计数值 |
光学平台 | |
设计: | f/4, 非对称交叉Czerny-Turner光路 |
焦距: | 42mm 输入;68mm输出 |
入射孔径: | 200 µm 狭缝 |
光栅: | #3光栅–600线, 范围360-1000 nm, 闪耀波长500 nm |
探测器聚光镜: | L4 |
光纤连接器: | SMA905,0.22数值孔径单纤芯 |
光谱特性 | |
波长范围: | 360- 1000nm |
光学分辨率: | ~10.0 nm FWHM |
信噪比: | 300:1 全光谱 |
A/D 分辨率: | 16 bit |
暗噪声: | 50 计数值 |
动态范围: | 2 x 10 (系统), 1300:1 单次探测 |
杂散光: | <0.05% at 600 nm; 0.10% at 435 nm |
电子特性 | |
功耗: | 250 mA @ 5 VDC |
数据传输速度: | 每5ms通过USB2.0全扫描到内存 |
输入/输出: | 8个板载用户可编程输入输出端口GPIOs |
外联盒: | HR4-BREAKOUT |
触发方式: | 4 种 |
脉冲信号: | 有 |
连接: | 22针连接 |
计算机 | |
操作系统: | USB端口: Windows 98/Me/2000/XP, Mac OS X and Linux ; 串口:32位Windows 操作系统 |
计算机接口: | USB 2.0 @ 480 Mbps (USB1.1兼容); RS-232 (2-wire) @ 115.2 K baud |
外围接口: | SPI (3-wire); I2C 内部集成电路 |
USB4000-FL是我们为荧光光谱仪开发的下一代微型光谱仪平台!
使用L4探测聚焦镜头改装后可增加吸光率,减少杂散光.高灵敏度的USB4000-FL具有360-1000纳米的波长范围,光学分辨率为10.0nm(FWHM).
USB4000-FL的可编程处理器让你可以在软件里对操作参数进行更改--控制光谱仪和外部激发源,甚至从外部目标中得到数据.
可编程微控制器
USB4000-FL随机附带的可编程微控制器为控制光谱仪和其组件提供了很大的机动性.通过一个22针的连接器,你能够在软件中执行所有的操作参数:控制光源,创建进程,并获取外部设备的信息.你拥有8个用户可编程的数字输入/输出端提供与其它设备的接口.关于您具体需要如何对GPIOs进行编程(请联系应用工程师)
光学性能
USB4000-FL使用了东芝公司的高性能3648像素的线性CCD阵列探测器,和一个小到足以放入手掌的光具座.它的工作原理与海洋光学公司生产的其它光谱仪一样;它接受通过单 芯光纤传来的光,并通过一个固定光栅发散后传送到线性CCD阵列探测器,探测器的反应波长范围为360-1000纳米.
即插即用
USB4000-FL通过USB2.0或者RS-232串口与PC,PLC或其它嵌入式控制器连接.每个光谱仪各自的数据编在USB4000上的一个内存中.我们的光谱仪操控软件读取这些数值用于PC之间的热转换和快速参数设置.
附加滤波器
USB4000-FL能与我们的LVF系列线性可变滤波器一起使用,来构建一个将荧光和激发光很好分离的系统.使用我们的LVF系列线性可变低通滤波器来微调您的激励源;而且/或者在检测一边使用我们的LVF系列线性可变高通滤波器以得到有最小重叠的最强信号.内嵌固定器和试管夹使得滤波器很容易安装.
以石英汞灯为溯源标准,将光源接收装置、光纤、光谱仪结合在一起,建立以LED冷光源作为光源及单色器的快速分析仪器的光学计量性能检测的量传方法,实现了快速分析仪器波长准确度、重复性和光谱带宽等光学性能的检验。
以石英汞灯为溯源标准,将光源接收装置、光纤、光谱仪结合在一起,建立以LED冷光源作为光源及单色器的快速分析仪器的光学计量性能检测的量传方法,实现了快速分析仪器波长准确度、重复性和光谱带宽等光学性能的检验。
美国海洋光学光谱仪的应用领域非常广泛,如农业、天文、汽车、生物、化学、镀膜、色度计量、环境检测、薄膜工业、食品、宝石检测、LED检测、印刷、造纸、喇曼光谱、半导体工业等。下面介绍一些典型应用。
一般来说,物体和浓稠液体的颜色测量可以使用不同的实验布局,比如使用反射型光纤探头或积分球。在该测量中,可以使用波长范围在380到780nm,分辨率(FWHM)为5nm的光谱仪;此外,还需要白光连续光源和白色反射瓦。对于测量纺织品、纸张、水果、葡萄酒、鸟类羽毛颜色等不同的应用可以使用不同的光纤探头。
液体的吸收率测量可以用不同的实验布局和波长范围来实现,如使用浸入型光纤探头或流动样品池进行在线吸收率测量,或使用样品固定器进行样品的吸收率测量。对于测量紫外/可见波长范围的光谱仪,可以选择波长范围200-1100nm、分辨率1.4nm(FWHM)。此外还需要氘-卤素灯作为光源。不同的应用可以选择不同的光纤探头。
发射光谱测量可以用不同的实验布局和波长范围来实现,还要用到余弦校正器或积分球。发射光谱测量可以在紫外/可见和可见/近红外波长范围内测量。
对于发射光谱的绝对测量,光谱仪可以配置成波长范围从200-400nm或350-1100nm,或组合起来实现紫外/可见200-1100nm,并可以在美国海洋光学公司的定标实验室里进行辐射定标。定标后的实验布局不能改变,如光纤和匀光器都不能更改。
为了使实验布局更灵活,用可见/近红外定标光源(LS-1-CAL)或紫外/可见/近红外定标光源(DH2000-CAL)可以在用户现场进行定标。功能强大的广州标旗软件可以完成定标并载入辐射定标数据。
最简单而且迅速地测量LED的整个光通量的方法就是使用一个积分球,并把它连接到一个美国海洋光学公司的光谱仪上。该系统可以用卤素灯进行定标(LS-1-CAL-INT),然后用广州标旗软件从测量到的光谱分布计算出相关参数,并实现辐射量的绝对测量。所测光源的光谱发光强度还可以用μW/cm2/nm来计算、显示并存储。另外的窗口还可以显示大约10个参数:辐射量μW/cm2, μJ/cm2, μW或μJ;光通量lux或lumen,色轴X, Y, Z, x, y, z, u, v和色温。
美国海洋光学的膜厚测量系统基于白光干涉测量原理,可以测量的膜层厚度10nm-50μm,分辨率为1nm。薄膜测量在半导体晶片生长过程中经常被用到,因为等离子体刻蚀和淀积过程需要监控;其它应用如在金属和玻璃材料基底上镀透明光学膜层也需要测量膜层厚度。配套的广州标旗应用软件包括丰富的各种常用材料和膜层的n值和k值,可以实现膜层厚度的在线监测,并可以输出到Excel文件进行过程控制。
光纤光谱仪为真空室内镀膜过程的监控提供了一种灵活的测量手段,它可以方便地把光引入并引出真空室或洁净工作仓,同时选择镀膜过程分析所需要测量的参数。在实际的在线生产中,可以在工作仓中放置几个探头来检测整个生产过程。图示为真空室镀膜过程监控的典型实验布局。在这里一个反射型光纤探头用来在线监测镀膜过程。氘-卤素灯发出的光被导入真空室并传导到反射探头上,反射光由反射探头传导到光谱仪中;也可以再增加一个通道作为参考测量来补偿光源的波动。
氧浓度传感器包括一个光纤荧光探头,探头表面镀有专利技术的膜层,并使用一个蓝光LED作为激发源,还有一台高灵敏度的微型光谱仪。该传感器应用荧光技术测量氧的绝对含量,样品产生的荧光反射回探测器上。当气态或液态样品中的氧扩散到探头的膜层上时,就会使荧光猝灭,猝灭的程度与样品中的氧的浓度是相关的。
颜色是判断钻石成色的决定因素之一,天然钻石和人造钻石可以用波长范围在400-750nm的光检测出来。在天然Ia类钻石的吸收谱中可以发现415nm和478nm的特征波长,而人造钻石在该波长处则没有吸收峰。人造钻石中可以探测到592nm和741nm的波长。而且天然钻石和人造钻石的吸收峰幅值相差近10倍。当然其它宝石也可以用这种方法检测,如红宝石、紫翠玉、蓝宝石等。
在许多应用领域如生物学(叶绿素和类胡萝卜素)、生物医学(恶性病的荧光诊断)和环境应用中都需要用到荧光检测技术。荧光检测通常需要高灵敏度光谱仪。在大多数应用中荧光能量仅为激发光能量的3%,波长要长于激发光,而且时散射光。在荧光测量系统中,一定要避免激发光进入到光谱仪中。
在过去的十年中,美国海洋光学公司帮助许多用户进行了血成分分析的非侵入式和侵入式的光谱学测量手段,测量了许多重要的医学指标,如组织和纹理中的氧浓度、血色素、细胞色素和水浓度等。非侵入式检测系统包括微型光纤光谱仪、LS-1卤钨灯和反射型光纤探头,而侵入式检测系统则使用了一根植入于导管中的特殊的反射型光纤探头。
在需要连续测量氧浓度、血色素的氧化和去氧化过程的医学应用中,该系统得到了成功的应用。
Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统是一台高度集成化而且价格很低的系统,适用于需要拉曼测量的应用领域。Oceanoptics Raman拉曼系统包括半导体激光器,光纤光谱仪,和多种可选光纤探头和广州标旗Raman应用软件。
Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统有量个基本型:1。低成本非冷却型,分辨率25cm-1。2。高性能TE致冷型,分辨率10cm-1。
Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感,水溶液、凝胶体和其它介质中高散射粒子的判定。Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统的光源也可以选择50mW或100mW的532nm固体绿光激光器、氩离子激光器或HeNe激光器。
广州标旗软件可以与其它能用于颜色测量的美国海洋光学光谱仪配合使用。主要的应用领域是印刷业、印染业和绘画业。它的主要功能是创建一个新颜色与数据库中的已知颜色进行比对并进行校正,也可以创建一个新颜色来与着色文件中的颜色进行比对。
LIBS(激光诱导荧光)技术是基于激光束聚焦到被测样品上所产生的物质电离过程,电子的再结合会发光,对该光谱进行分析研究可以得到被测物质的成分。
LIBS技术最初是由美国Los Alamos国家实验室的David Cremers研究小组在二十多年前发明的。从此以后,LIBS技术成功地被用于痕量元素的检测和恶劣环境下的在线成分分析等应用中。
根据所分析的元素不同,LIBS技术可以探测ppm到ppt级的含量。而且不需要对所测样品进行预加工(如抛光,溶解等),可以分析固态、液态、气态样品。
LIBS是一款结构紧凑、操作简便、分析结果准确的分析系统。它把高能激光束聚焦到样品上,然后同轴收集产生的信号光,并用高分辨率、多通道、快触发型光谱仪进行分析。
14.园艺测量
园艺测量光谱仪被开发用于测量温室中可见光和近红外光区域内的光强度和光谱分布。
光的强度和光强的谱线分布是影响植物的生长和光合作用的非常重要的因素。对于光强度,可以通过经由辐射校准过的准确地测量出光子数和其他参数,专门针对园艺学测量。光谱仪可以通过蓝牙接口无线连接到远程计算机。计算机可以用来控制温室中滤光镜的移动或者控制特殊的灯泡。
就是在紫外-可见-近红外区有特征荧光,并且其荧光性质(激发和发射波长、强度、寿命、偏振等)可随所处环境的性质,如极性、折射率、黏度等改变而灵敏地改变的一类荧光性分子,包括有机试剂或金属螯合物。 2100433B
单分子荧光的典型特征是量子跳跃现象,即会形成一个发射-暗态交替的量子跃迁过程,这一重要特征导致了实验中观察到的单分子荧光光谱和荧光强度的波动现象。这种波动现象主要取决于单分子的局域环境极其猝灭途径。因而测量这种单分子的荧光量子跳跃过程、荧光寿命和荧光量子产率可以提供很多关于单个荧光分子所在的局域环境的特性和变化情况的信息。
单分子荧光的另一重要特征是其偏振特性。单个荧光分子具有其唯一的固有荧光和吸收跃迁偶极矩,分子只吸收那些偏振方向与其吸收跃迁偶极矩方向一致的光子,并发出具有一定偏振方向的荧光。在单分子检测的应用中,人们正是利用这种单个分子跃迁偶极矩的方向以及分子所处的环境的差异来研究和推测生物大分子的结构和功能的。