ប្រការ 2: អ្វីទៅជា fiber optic spectrometer ហើយតើអ្នកជ្រើសរើសរន្ធ និង fiber ត្រឹមត្រូវដោយរបៀបណា?
អុបទិក spectrometers បច្ចុប្បន្នតំណាងឱ្យថ្នាក់លេចធ្លោនៃ spectrometers ។ប្រភេទនៃ spectrometer នេះអនុញ្ញាតឱ្យបញ្ជូនសញ្ញាអុបទិកតាមរយៈខ្សែកាបអុបទិក ដែលជារឿយៗហៅថា fiber optic jumper ដែលជួយសម្រួលដល់ភាពបត់បែន និងភាពងាយស្រួលក្នុងការវិភាគវិសាលគម និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធប្រព័ន្ធ។ផ្ទុយទៅនឹងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់មន្ទីរពិសោធន៍ធំធម្មតាដែលបំពាក់ដោយប្រវែងប្រសព្វជាធម្មតាចាប់ពី 300 មីលីម៉ែត្រទៅ 600 មីល្លីម៉ែត្រ និងការប្រើប្រាស់ក្រឡាចត្រង្គស្កែន វិសាលគមខ្សែកាបអុបទិកប្រើក្រឡាចត្រង្គថេរ បំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ម៉ូទ័របង្វិល។ប្រវែងប្រសព្វនៃវិសាលគមទាំងនេះជាធម្មតាស្ថិតនៅចន្លោះ 200mm ឬអាចខ្លីជាងនេះទៅ 30mm ឬ 50mm។ឧបករណ៍ទាំងនេះមានទំហំតូចចង្អៀតខ្លាំង ហើយត្រូវបានគេសំដៅជាទូទៅថាជាឧបករណ៍វាស់សរសៃអុបទិកខ្នាតតូច។
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ជាតិសរសៃខ្នាតតូច
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ជាតិសរសៃអុបទិកខ្នាតតូចគឺមានប្រជាប្រិយភាពជាងនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ដោយសារភាពបង្រួមតូច ប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយ សមត្ថភាពរាវរកលឿន និងភាពបត់បែនគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ជាតិសរសៃអុបទិកខ្នាតតូច ជាធម្មតាមានរន្ធដោត កញ្ចក់ឆ្លុះ កញ្ចក់ ឧបករណ៍ចាប់ CCD/CMOS និងសៀគ្វីដ្រាយដែលពាក់ព័ន្ធ។វាត្រូវបានភ្ជាប់ទៅកម្មវិធីកុំព្យូទ័រម៉ាស៊ីន (PC) តាមរយៈខ្សែ USB ឬខ្សែសៀរៀល ដើម្បីបញ្ចប់ការប្រមូលទិន្នន័យវិសាលគម។
រចនាសម្ព័ន្ធ spectrometer ជាតិសរសៃអុបទិក
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ជាតិសរសៃអុបទិកត្រូវបានបំពាក់ដោយអាដាប់ទ័រចំណុចប្រទាក់ជាតិសរសៃ ផ្តល់នូវការតភ្ជាប់សុវត្ថិភាពសម្រាប់ខ្សែកាបអុបទិក។ចំណុចប្រទាក់សរសៃ SMA-905 ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍វាស់សរសៃអុបទិកភាគច្រើន ប៉ុន្តែកម្មវិធីមួយចំនួនត្រូវការ FC/PC ឬចំណុចប្រទាក់សរសៃដែលមិនមែនជាស្តង់ដារ ដូចជាចំណុចប្រទាក់សរសៃពហុស្នូលស៊ីឡាំងដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 10mm ។
ចំណុចប្រទាក់សរសៃ SMA905 (ខ្មៅ) ចំណុចប្រទាក់សរសៃ FC/PC (ពណ៌លឿង)។មានរន្ធដោតនៅលើចំណុចប្រទាក់ FC/PC សម្រាប់កំណត់ទីតាំង។
សញ្ញាអុបទិកបន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់សរសៃអុបទិកដំបូងនឹងឆ្លងកាត់រន្ធអុបទិក។ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ខ្នាតតូចជាធម្មតាប្រើរន្ធដែលមិនអាចលៃតម្រូវបាន ដែលទទឹងរន្ធត្រូវបានជួសជុល។ចំណែកឯ JINSP fiber optic spectrometer ផ្តល់នូវទទឹងស្ដង់ដារនៃ 10μm, 25μm, 50μm, 100μm, និង 200μm ក្នុងលក្ខណៈជាក់លាក់ផ្សេងៗ ហើយការប្ដូរតាមបំណងក៏មានផងដែរ ស្របតាមតម្រូវការរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។
ការផ្លាស់ប្តូរទទឹងរន្ធអាចប៉ះពាល់ដល់លំហូរពន្លឺ និងដំណោះស្រាយអុបទិកជាទូទៅ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងពីរនេះបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងការដោះដូរ។កាត់ទទឹងរន្ធកាន់តែតូច គុណភាពបង្ហាញអុបទិកកាន់តែខ្ពស់ ទោះបីដោយសារការចំណាយនៃលំហូរពន្លឺថយចុះក៏ដោយ។វាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាការពង្រីករន្ធដើម្បីបង្កើនលំហូរពន្លឺមានដែនកំណត់ ឬមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ។ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ការកាត់បន្ថយរន្ធមានដែនកំណត់លើដំណោះស្រាយដែលអាចសម្រេចបាន។អ្នកប្រើប្រាស់ត្រូវតែវាយតម្លៃ និងជ្រើសរើសរន្ធដែលសមស្របដោយអនុលោមតាមតម្រូវការជាក់ស្តែងរបស់ពួកគេ ដូចជាការផ្តល់អាទិភាពដល់លំហូរពន្លឺ ឬដំណោះស្រាយអុបទិក។ក្នុងន័យនេះ ឯកសារបច្ចេកទេសដែលបានផ្តល់សម្រាប់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ខ្សែកាបអុបទិក JINSP រួមមានតារាងទូលំទូលាយដែលទាក់ទងទទឹងរន្ធជាមួយនឹងកម្រិតគុណភាពបង្ហាញដែលត្រូវគ្នា បម្រើជាឯកសារយោងដ៏មានតម្លៃសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់។
គម្លាតតូចចង្អៀត
តារាងប្រៀបធៀបការដោះស្រាយការកាត់
អ្នកប្រើប្រាស់ ខណៈពេលដែលរៀបចំប្រព័ន្ធ spectrometer ត្រូវការជ្រើសរើសសរសៃអុបទិកដែលសមរម្យសម្រាប់ការទទួល និងបញ្ជូនសញ្ញាទៅកាន់ទីតាំងរន្ធរបស់ spectrometer ។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់បីត្រូវបានទាមទារដើម្បីយកមកពិចារណានៅពេលជ្រើសរើសសរសៃអុបទិក។ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំបូងគឺអង្កត់ផ្ចិតស្នូលដែលមាននៅក្នុងជួរនៃលទ្ធភាពរួមទាំង 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm និងសូម្បីតែអង្កត់ផ្ចិតធំជាង 1mm ។វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាការបង្កើនអង្កត់ផ្ចិតស្នូលអាចបង្កើនថាមពលដែលទទួលបាននៅចុងខាងមុខនៃសរសៃអុបទិក។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ទទឹងនៃរន្ធ និងកម្ពស់របស់ឧបករណ៍ចាប់ CCD/CMOS កំណត់សញ្ញាអុបទិក ដែលវិសាលគមអាចទទួលបាន។ដូច្នេះ ការបង្កើនអង្កត់ផ្ចិតស្នូល មិនចាំបាច់ធ្វើឱ្យមានភាពប្រែប្រួលនោះទេ។អ្នកប្រើប្រាស់គួរតែជ្រើសរើសអង្កត់ផ្ចិតស្នូលដែលសមស្របដោយផ្អែកលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធប្រព័ន្ធជាក់ស្តែង។សម្រាប់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់របស់ B&W Tek ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់ CMOS លីនេអ៊ែរនៅក្នុងម៉ូដែលដូចជា SR50C និង SR75C ជាមួយនឹងការកំណត់ទំហំ 50μm វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើសរសៃអុបទិកអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 200μm សម្រាប់ការទទួលសញ្ញា។សម្រាប់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដែលមានឧបករណ៍ចាប់ CCD ផ្នែកខាងក្នុងនៅក្នុងម៉ូដែលដូចជា SR100B និង SR100Z វាអាចជាការសមរម្យក្នុងការពិចារណាលើសរសៃអុបទិកក្រាស់ដូចជា 400μm ឬ 600μm សម្រាប់ការទទួលសញ្ញា។
អង្កត់ផ្ចិតសរសៃអុបទិកខុសៗគ្នា
សញ្ញាខ្សែកាបអុបទិកភ្ជាប់ជាមួយរន្ធ
ទិដ្ឋភាពទីពីរគឺជួររលកប្រតិបត្តិការ និងសម្ភារៈនៃសរសៃអុបទិក។សមា្ភារៈសរសៃអុបទិកជាធម្មតារួមមាន High-OH (អ៊ីដ្រូសែនខ្ពស់), Low-OH (អ៊ីដ្រូសែនទាប) និងសរសៃដែលធន់នឹងកាំរស្មីយូវី។សមា្ភារៈផ្សេងគ្នាមានលក្ខណៈនៃការបញ្ជូនរលកផ្សេងគ្នា។សរសៃអុបទិក High-OH ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងជួរពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ/ដែលអាចមើលឃើញ (UV/VIS) ខណៈពេលដែលសរសៃ Low-OH ត្រូវបានប្រើក្នុងជួរជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (NIR)។សម្រាប់ជួរអ៊ុលត្រាវីយូឡេ សរសៃដែលធន់នឹងកាំរស្មីយូវីពិសេសគួរតែត្រូវបានពិចារណា។អ្នកប្រើប្រាស់គួរតែជ្រើសរើសខ្សែកាបអុបទិកដែលសមស្របដោយផ្អែកលើប្រវែងរលកប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេ។
ទិដ្ឋភាពទីបីគឺតម្លៃជំរៅលេខ (NA) នៃសរសៃអុបទិក។ដោយសារគោលការណ៍នៃការបំភាយនៃសរសៃអុបទិក ពន្លឺដែលបញ្ចេញចេញពីចុងសរសៃត្រូវបានបង្ខាំងក្នុងជួរមុំខុសគ្នាជាក់លាក់មួយ ដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃ NA ។សរសៃអុបទិកពហុរបៀបជាទូទៅមានតម្លៃ NA នៃ 0.1, 0.22, 0.39 និង 0.5 ជាជម្រើសទូទៅ។យក 0.22 NA ទូទៅបំផុតជាឧទាហរណ៍វាមានន័យថាអង្កត់ផ្ចិតកន្លែងនៃសរសៃបន្ទាប់ពី 50 មមគឺប្រហែល 22 មមហើយបន្ទាប់ពី 100 មមអង្កត់ផ្ចិតគឺ 44 ម។នៅពេលរចនាឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ ក្រុមហ៊ុនផលិតជាធម្មតាពិចារណាការផ្គូផ្គងតម្លៃ NA របស់សរសៃអុបទិកឱ្យបានជិតបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីធានាបាននូវការទទួលថាមពលអតិបរមា។លើសពីនេះទៀតតម្លៃ NA នៃសរសៃអុបទិកគឺទាក់ទងទៅនឹងការភ្ជាប់នៃកញ្ចក់នៅផ្នែកខាងមុខនៃសរសៃ។តម្លៃ NA នៃកែវថតក៏គួរតែត្រូវបានផ្គូផ្គងឱ្យជិតបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបានទៅនឹងតម្លៃ NA នៃសរសៃ ដើម្បីជៀសវាងការបាត់បង់សញ្ញា។
តម្លៃ NA នៃសរសៃអុបទិកកំណត់មុំ divergence នៃធ្នឹមអុបទិក
នៅពេលដែលសរសៃអុបទិកត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការភ្ជាប់ជាមួយកញ្ចក់ ឬកញ្ចក់ concave តម្លៃ NA គួរតែត្រូវបានផ្គូផ្គងឱ្យជិតបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីជៀសវាងការបាត់បង់ថាមពល
អុបទិក spectrometers ទទួលពន្លឺនៅមុំកំណត់ដោយតម្លៃ NA (Numerical Aperture) របស់វា។សញ្ញាឧបទ្ទវហេតុនឹងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងពេញលេញ ប្រសិនបើ NA នៃពន្លឺឧបទ្ទវហេតុគឺតិចជាង ឬស្មើនឹង NA របស់វិសាលគមនោះ។ការបាត់បង់ថាមពលកើតឡើងនៅពេលដែល NA នៃពន្លឺឧបទ្ទវហេតុគឺធំជាង NA នៃ spectrometer ។បន្ថែមពីលើការបញ្ជូនអុបទិក ការភ្ជាប់អុបទិកចន្លោះទំនេរអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីប្រមូលសញ្ញាពន្លឺ។នេះរួមបញ្ចូលការបញ្ចូលពន្លឺស្របគ្នាទៅជារន្ធដោយប្រើកញ្ចក់។នៅពេលប្រើផ្លូវអុបទិកក្នុងលំហទំនេរ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការជ្រើសរើសកែវថតដែលសមស្របជាមួយនឹងតម្លៃ NA ដែលត្រូវគ្នានឹងវិសាលគម ខណៈពេលដែលក៏ត្រូវធានាថារន្ធរបស់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ត្រូវបានដាក់នៅចំនុចផ្តោតនៃកែវថតដើម្បីទទួលបានលំហូរពន្លឺអតិបរមា។
ការភ្ជាប់អុបទិកចន្លោះទំនេរ
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៣ ខែ ធ្នូ ឆ្នាំ ២០២៣