產品列表
PROUCTS LIST
熒光是一種常見的光致發光現象。當物質分子吸收紫外或可見區電磁輻射后，它的電子能級由基態躍遷到激發態，一般又很快地以熱能或電磁輻射形式將這部分能量釋放出來，使激發態分子回到基態。如果處于激發態的分子以電磁輻射的形式釋放這部分能量，即為光致發光。熒光分析法具有靈敏度高、選擇性強和使用簡單等特點，適用于物質定性和定量分析，在生物、醫學、化學和材料等學科應用廣泛。
1. 熒光測量整套儀器搭建方案
整套設備由微型光譜儀（含軟件）、激發光源、比色皿支架和光纖跳線組成。如下圖：
具體配置清單：
| 產品名稱 | 數量 |
| 微型光纖光譜儀（含免費配套軟件） | 1 |
| 激發光源 | 1 |
| 比色皿支架 |
1 |
|
光纖跳線 |
2 |
2.
儀器介紹
2.1. 微型光譜儀
RGB-ER-CL微型光譜儀采用交叉非對稱C-T光路結構，配置先進的CMOS探測器，是一款結構緊湊、攜帶方便的通用型微型光纖光譜儀，適用于科研及工業生產的光譜測量應用，具有高靈敏度、高分辨率、高量子效率和高動態范圍的特點。
RGB-ER-CL微型光譜儀響應范圍為200～1000nm，狹縫為25μm，分辨率為1.5nm。RGB-VIS-NIR-CL的波長范圍為400～1100nm，狹縫為25μm，分辨率為1.0nm。用戶也可以選擇不同的光柵配置，得到不同的光學分辨率和光譜響應范圍，以滿足不同的應用需求。另外針對其它波段如200～900nm/200～1000nm/300～1100nm/700～1100nm等可以提供定制。
該款微型光譜儀免費提供配套光譜測量軟件KewSpec。軟件包含查看、保存、讀取光譜圖和數據，以及積分時間、Boxcar平滑和信號平均等信號處理等基本功能，還包含光譜測量、吸光度、透過率、反射率等應用測量模式。操作界面簡潔明了，易于上手。
2.2. 激發光源
FCLS-LED系列光纖耦合LED光源提供多種單色光可選，常規可選波長有395nm、445nm、520nm、595nm、660nm和840nm，其他波長也可支持定制。該光源可連續輸出或脈沖輸出，強度與頻率可調。結構緊湊，性能可靠，輸出光功率非常穩定。
2.3. 比色皿支架
CH-4四向比色皿支架是常用的光譜測量附件，光程長度1cm，支架的四面均連接一個CL-UV準直透鏡。用于熒光測量時，使用兩個互相垂直的準直透鏡接口。
2.4. 光纖跳線
KEWLAB提供各種波長范圍、光纖芯徑和長度的光纖跳線，廣泛應用于光譜分析領域。該光纖跳線具有堅實耐用、穩定性高、傳輸損耗小等特點。連接光源、微型光譜儀，起到傳輸光譜信號的作用。根據客戶的實際應用需求，可選擇不同型號的光纖跳線。
光纖跳線覆蓋光譜范圍：190-2200nm
光纖芯徑可選范圍：200、400、600、1000μm等
標準長度：0.5m、1m、2m，其它長度可定制
外殼材料：金屬或塑料
3. 實測案例
以FCLS-LED-445光纖耦合LED光源作為激發光源，使用RGB-VIS-NIR-CL微型光譜儀（400-1100nm）搭配整套設備測量維生素B2的熒光光譜。
光纖光譜儀屬于微型光譜儀的一種，它通常由一個入射狹縫，一個色散系統，一個成像系統和一個探測器陣列組成。
入射狹縫: 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。
準直元件: 使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。
色散元件: 通常采用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。
聚焦元件: 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應于一特定波長。
探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。
圖1.典型的光譜儀模型
光纖光譜儀，普遍采用反射式的光路結構，又分為基本型切尼-特納(Czerny-Turner)光路結構(非交叉式)和交叉式切尼-特納(Czerny-Turner)光路結構?；拘颓心?特納(Czerny-Turner)光路結構因其形狀酷似字母“M”，因此也常被稱為M型光路結構，這便是M型光路的由來。
圖2.基本型切尼-特納(Czerny-Turner)光路
圖3.交叉式切尼-特納(Czerny-Turner)光路
通常認為交叉式光路是一種折疊式的光路，所謂折疊式就是在整體的結構尺寸和空間利用上有必然的優勢，結構更緊湊合理。M型光路則是一種展開式光路，在整體的尺寸和空間利用上不及交叉式切尼-特納光路。因交叉式光路最為緊湊，所以在微型光譜儀中通常采用的是交叉式光路。而針對于分辨率要求比較高的場合則更多的采用M型光路。光譜儀光路的光學性能，主要受數值孔徑、球差、像散、慧差，及各種像差的綜合性影響，從而決定了系統的光學靈敏度、雜散光和光學分辨率。交叉式切尼-特納(Czerny-Turner)光路結構相對于M型光譜儀表現更為突出的是慧差可以被校準到一個比較理想的數值，并且得到的光譜斑點較為規整。而M型光譜儀可通過控制相對孔徑來使球差小于像差容限，從而滿足分辨率的要求，且在像散優化中具有明顯的天然優勢，可將像散校正到一個很低的水平。
光纖光譜儀的光學設計參數
光纖光譜儀的光學設計參數一般包括波長范圍、分辨率、信噪比等。涉及到的元件參量有狹縫寬度、聚焦反射鏡和準直反射鏡的焦距、光柵常數、CCD長度與像素大小。
波長范圍
波長范圍是光譜儀所能測量的波長區間，光纖光譜儀的探測區間在200-2500nm。通常，使用CCD或CMOS探測器的光纖光譜儀范圍在200-1100nm，即包含紫外光、可見光和短波近紅外光。而使用銦鎵砷(InGaAs)探測器的近紅外光譜儀探測范圍在1000-2500nm。光柵的刻線數及探測器的類型會影響波長范圍，一般來說，寬波長范圍意味著低光譜分辨率，所以在選型時需要在波長范圍和光譜分辨率兩個參數間做權衡。如果同時需要寬的波長范圍和高的波長分辨率，則需要組合使用多個光譜儀 (多通道光譜儀)。
光譜分辨率
光譜分辨率描述了光譜儀能夠分辨波長的能力，是光譜儀的重要指標。高光譜分辨率可以獲得更準確的譜峰位置，并能區分彼此靠近的譜峰。光譜儀分辨率取決于光柵刻線數、系統的有效焦長、設定的狹縫寬度、系統的光學像差以及其它參數。在實際中，我們通常以光譜儀測得的單個譜線的半高寬(FWHM)作為光譜儀的分辨率。
信噪比
光譜儀的信噪比定義為：光譜儀在強光照射下，接近飽和時的信號的平均值與信號偏離平均值的抖動（以標準偏差橫向）的比。信噪比(S/N)描述了光譜儀把光信號轉換為電信號的能力，高的信噪比有助于減小電路自身的噪聲對結果的影響。需要注意的是，因為定義中沒有對光源做任何限制，使用這個定義所測量到的信噪比并不能等同于在實際實驗中所能實現的信噪比。LBTEK光譜儀中描述的信噪比值是最大可能的信噪比值(在檢測器飽和狀態下獲得)。
圖4.光譜儀連接方式
光纖光譜儀的應用:
光譜儀在農業、天文、汽車、生物、化學等領域應用廣泛，是在進行定性和定量光譜分析時的工具。
在農業領域，可以使用光譜儀進行土壤分析、作物健康檢測、食品品質檢測；在汽車領域，使用光譜儀監測汽車尾氣中有害氣體含量，如二氧化碳、一氧化碳等，也可以使用光譜技術評估汽車漆面的顏色和光澤度；在生物領域，可用于臨床診斷，通過血液、尿液等生物樣本的光譜分析，輔助診斷疾病，也可使用光譜技術進行組織的無損檢測和成像。
此外，光譜儀在鍍膜、色度計量、環境檢測、薄膜工業、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導體工業、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫學應用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監控、薄膜厚度測量、LED測量、發射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等眾多場景下也發揮著重要作用。
