非接觸式成像分光光度儀是一種用于測(cè)量物質(zhì)光譜特性的設(shè)備,它結(jié)合了分光光度法與成像技術(shù),可以在不直接接觸樣品的情況下進(jìn)行高精度的光譜分析。其基本測(cè)量裝置方法可以通過以下步驟描述:
1.光源發(fā)射光線
光源一般使用穩(wěn)定的白光或單色光源(如氙燈、鹵素?zé)舻龋?,這些光源通過光纖傳輸?shù)綐悠飞稀?nbsp;
在某些儀器中,也會(huì)使用激光作為光源,特別是對(duì)于特定波長范圍的高精度測(cè)量。
2.光學(xué)系統(tǒng)
光學(xué)系統(tǒng)包含透鏡、反射鏡、準(zhǔn)直器等,用于調(diào)節(jié)和引導(dǎo)光線的傳播路徑,確保光線照射到樣品表面。
光線通過樣品時(shí),會(huì)與樣品發(fā)生相互作用,產(chǎn)生反射、散射或透射。
3.非接觸式測(cè)量
樣品表面或介質(zhì)的反射光或透射光通過成像系統(tǒng)被捕捉。成像系統(tǒng)通常包含多個(gè)鏡頭、成像探測(cè)器(如CCD或CMOS傳感器),以及適當(dāng)?shù)臑V光片來選擇感興趣的光譜區(qū)域。
成像系統(tǒng)能夠獲取樣品的不同區(qū)域的光譜信息,而不需要與樣品物理接觸。
4.分光分析
收集到的光通過分光裝置(如光柵或?yàn)V光片)分解成不同波長的光譜分量。
分光裝置可以將光譜中的每一個(gè)成分分別分析,獲取樣品在不同波長下的反射或透射強(qiáng)度。
5.數(shù)據(jù)處理與成像
成像傳感器捕獲的每個(gè)像素的光譜數(shù)據(jù)被傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)通過圖像處理算法還原出光譜圖像。
這種圖像可以顯示不同波長下的反射或透射強(qiáng)度,并通過顏色映射顯示不同區(qū)域的光譜特性。
6.輸出和分析
測(cè)量結(jié)果可以通過軟件界面以光譜圖、成像圖或者其他數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn),幫助用戶分析樣品的成分、物理性質(zhì)等。
這種非接觸式方法特別適用于高頻率、高效率的在線檢測(cè)、醫(yī)療診斷(如血液分析)、表面質(zhì)量檢查等領(lǐng)域。
關(guān)鍵技術(shù):
多波段成像:能夠在多個(gè)波長范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行成像,從而獲得更全面的樣品信息。
光譜數(shù)據(jù)解算:通過對(duì)多通道數(shù)據(jù)的解算,可以準(zhǔn)確地還原樣品的物理或化學(xué)特性。
傳感器高精度:CCD或CMOS傳感器的高分辨率和高靈敏度,確保成像質(zhì)量和數(shù)據(jù)精度。
這種方法的優(yōu)勢(shì)在于非接觸式測(cè)量,避免了樣品的污染或損傷,適用于要求高精度和快速分析的應(yīng)用場(chǎng)合。