分光計の選択に関するよくある質問トップ 10 (パート 2)

スペクトル検出システムの構築やスペクトロメーターの選択において―研究者,エンジニア,システム統合者であろうと― 選択の課題は必然的にいくつかあります

スペクトル範囲,解像度,冷却タイプ,スロット,インターフェースです. この記事では,スペクトル系を設定する際の重要な 5 つの質問に深く潜ります.

Q6: 適合する光ファイバーと光源をどのように選ぶか?
A: 光ファイバー と 光源 は,スペクトル システム の "血管" と "心" です.正しく 選べば,効率 的 で 精確 な 信号 伝達 を 保証 し ます.

繊維の選択のための3つの重要な要因:
中核直径:大きさは必ずしも良いわけではありません スペクトロメーターの検出器に一致する必要があります

• 線形配列CMOS検出器 (例:SR50C,SR75C):最適な結合のために,コア直径200μmのファイバが推奨される.
• エリアアレイCCD検出器 (例えばSR100B,SR100Z,ST90S): 400μmまたは600μmのより大きなコア直径,または多コアファイバーを選択してより多くの光信号を収集することができます.

材料と波長帯域:通信損失を避けるために,動作波長に基づいてファイバー材料を選択します.

• UV/VIS: 高OH (高ヒドロキシル) のクォーツ繊維を使用します.
• NIR:低OH (低ヒドロキシル) クォーツ繊維を使用します
• 深紫外線:紫外線に耐える特殊繊維が必要です.

数値開口 (NA):光スペクトロメーターの内部光学コンポーネントのNAとできるだけ一致して光エネルギー損失を避ける.JINSPの伝送スペクトロメーター (STシリーズ) のNAは0である.25業界標準の 0.22 NA マルチモードファイバーに完璧に合致します

光源の選択:探知原理と波長帯に基づいて

• 吸収/反射/伝送測定: ブロードバンドで安定した連続光源が必要です.
• UV-VIS-NIR全範囲:デウトリウム・ハロゲン光源が推奨される (例:DH-01,190~2500nm).
• VIS-NIR: ワルフタン・ハロゲン光源が推奨される (例えば,HLシリーズ,360~2500nm).
• 発光測定:LEDやレーザーなどの特定の波長刺激源が必要です.
• ラマン測定:良い単色性 (532 nm,785 nm,1064 nmなど) を有するレーザーを使用しなければならない.
• LIBS測定:刺激源として高性能パルスレーザーが必要です.

マッチングの推奨事項:
JINSPは,システムソリューションをすべて提供できます.スペクトロメーターのアプリケーションマニュアルには,反射量などの異なる測定システムのための標準構成 (スペクトロメーター + 光源 + ファイバー + 保持器) が明確に記載されています.,伝達性,熒光性,LIBSにより,ユーザーはアプリケーションシナリオに基づいて直接参照することができます.

Q7:スペクトロメーターのソフトウェアとSDKのサポートは?
A: ソフトウェアはユーザがスペクトロメーターと相互作用するためのインターフェースであり,SDK (ソフトウェア開発キット) はシステム統合と副開発の鍵です.

標準ソフトウェア:
JINSPは,自社開発したスペクトル取得および分析ソフトウェア"JINSP_SPEC"をすべてのスペクトロメーターに提供しています.このソフトウェアは,リアルタイムスペクトル表示,データ保存 (CSV,TXTなど) をサポートします.パラメータ設定 (統合時間)ソフトウェアインターフェースは中国語と英語の両方をサポートします.

SDKと第2次開発支援

• サポート範囲:すべてのモデルはSDK付きで,C/C++,LabVIEW,MATLAB,Python,Javaなどの主流プログラミング言語をサポートしています.ユーザがスペクトロメーターを自動化試験システムや独自のソフトウェアプラットフォームに簡単に統合できるようにする.
• プロトコルサポート:標準USB通信に加えて,すべてのスペクトロメーターはModbus通信プロトコルを提供し,PLCなどの工業機器との統合を容易にする.
• オペレーティングシステム互換性:現在,ソフトウェアは主にWindows 10以降をサポートしています.

Q8: 固定格子スペクトロメーターには波長校正が必要ですか? それはどのように行われますか?
A: 固定格子設計のスペクトロメーター (JINSPのSRとSTシリーズなど) では,波長安定性が非常に高く,通常の使用ではユーザによる波長校正は通常不要です精密な校正は工場で完了し,校正係数は装置内に永久に保存 (埋め込み) されています.

なぜ固定格子設計が安定しているのでしょうか?
固定格子型スペクトロメーターの光学部品 (格子や鏡など) は,移動可能な機械部品なしで工場で正確に固定され,密封されています.このデザインは,基本的に振動によって引き起こされる波長漂移を回避します耐磨性や機械的緩解性により,長期にわたって安定性が優れている.

検証や操作が必要になる場合

• 工場の検証: 工場を出る前に,製造者は水銀アルゴン (Hg-Ar) ランプのような標準光源を使用して,波長精度を保証する厳格な波長校正を行う.,±0.3~0.5 nm の誤差) の範囲で,校正報告を生成する.
• 極端な場合の検証: 装置が極端な環境 (例えば,激しい温度ショック,強い振動) に晒された場合や,長期間の使用後 (例えば,数年間),波長精度に疑問がある場合,ユーザは検証を行うことができます..
• 超高精度要求の検証: ユーザは,絶対波長精度に関する非常に高い要求を伴う実験を行う前に自己検証を行うことができる.

検証/操作方法 (必要に応じて):
標準光源を使用する:既知で安定した特異的な放出線 (例えば,253.6 nm の水銀線,696.5 nm のアルゴン線) を提供する水銀-アルゴン (Hg-Ar) ランプを接続する.

取得し,比較する標準光源のスペクトルを収集するためにスペクトロメーターを使用します.JINSP_SPEC) で,検出された特徴的なピーク位置が理論値と一致するかどうかを確認する.ソフトウェアは通常,自動比較またはフィッティング機能を備えています.

結果判断:峰波長誤差が装置の指定精度範囲内である場合 (例えば,±0.5nm),波長状態は良好であり,操作は必要ありません.偏差が範囲外であることが判明した場合,自分で調整するのではなく,製造者の技術サポートに連絡してください.固定格子スペクトロメーターの校正は通常工場環境で行う必要があります.

カリブレーションサイクル推奨:
固定格子固有の安定性により,定期的な使用のために,固定手動校正サイクルを設定する必要はありません.

Q9: カスタマイゼーション (波長範囲,インターフェース,構造) がサポートされていますか?
A: はい.JINSPは,ユーザーの特定のニーズを満たすために強力なカスタマイズ機能を持っています.

波長範囲のカスタマイズ:これは最も一般的なカスタマイズ要求である.例えば,標準モデルは200~450nmをカバーするかもしれないが,ユーザーは500nm後のピークまたは特定のラーマンシフト範囲を監視するために250~500nmを必要としているかもしれない.格子を変更し,光学経路を調整することによって達成することができますしかし,変更の範囲とコストは,特定の要件に基づいて評価する必要があります.

インターフェースのカスタマイズ:

• 電気インターフェース:標準USBおよびシリアルポートに加えて,RS485,イーサネット,などもカスタマイズできます.
• 光ファイバーインターフェース: SMA905 と FC/PC のような標準インターフェースをサポートし,要件に応じて調整することもできます.

構造のカスタマイズ:

• コンパクトな統合スペースに合うように特別な寸法がカスタマイズできます.
• 多チャンネル入力 (例えば,JINSPのSTシリーズ伝送スペクトロメーターでは4チャンネル) は,複数のサンプルを同時にモニタリングするためにカスタマイズすることができます.
• 特殊な探査機やサンプル採取用品をカスタマイズできる.
• 他のカスタマイズ:スロット幅,ソフトウェア機能 (例えば,外部トリガーサポート) など

パーソナライゼーション プロセスとリード タイム:
要求事項を議論するために技術サポートとの詳細なコミュニケーションが必要です.標準モデルへの配達時間は約4〜6週間です.オーダーメイドモデルは通常6〜8週間以上かかります変更の複雑さに応じて

Q10:スペクトロメーターの長期安定性を評価するにはどうすればいいですか?
A: 長期安定性はスペクトロメーターの信頼性とデータ再現性の重要な指標であり,主に波長安定性と強度安定性で反映される.

波長安定性を評価する

• 方法:温度制御環境では,標準光源 (例えば水銀・アルゴンランプ) の特徴的なピーク位置を連続または長時間間隔で数回測定する.波長の標準偏差または最大漂流を計算する.
• 指標: SR50C の波長安定性は 20°C あたり約 0.12 nm の漂流である.高い安定性を持つモデルは,さらに優れた温度漂流係数を持っています.

信号/ノイズ比の安定性を評価する:

• 方法: 固定積分時間と光源条件下では,連続的に複数回測定し,特徴的なピーク強度の相対標準偏差 (RSD) を計算する.
• 指標:典型的要求値は RSD < 1% です.これはスペクトロメーターの検出器,電子機器,および光源の組み合わせの安定性を反映しています.

長期的安定を確保する要因:

• 光学設計:固定格子と動く部品のない設計 (JINSPの固定格子スペクトロメーターのような) は,調節可能な格子スペクトロメーターよりもはるかに高い安定性を提供します.
• 温度変動補償:内蔵温度センサーと補償アルゴリズム (SR50C/SR75Cなど) は,環境温度変化による変動を効果的に抑制する.
• 検出器性能:冷却式検出器は,時間や温度とともに熱騒音の変動を大幅に軽減することができます.

概要:

スペクトロメーターの選択は,コア光学パラメータ (波長,解像度) からサポートアクセサリー (繊維,光学) まで,包括的な考慮が必要とする体系的な工学課題です.光源)ソフトウェアの即時操作から長期にわたる安定した保守までこの2つの"Top 10 よくある質問"は 曖昧さをなくし 選択の明確な道筋を提示してくれることを願っています.

特定の用途 (例えば 塩素素素の熒光測定,ドーピングガラスラーマン分析,または水質のオンラインモニタリングなど) の選択時に より詳細な質問に直面した場合JINSPチームに連絡してください.専門的な解決策を提供します