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不同(tong)分(fen)光(guang)器件的近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀各自有哪些優(you)缺點
近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀的分(fen)類方式(shi)比(bi)較多，但市場上分(fen)類主(zhu)要(yao)還(hai)是按(an)照(zhao)儀器的分(fen)光(guang)器件不同(tong)來分(fen)，壹般可分(fen)為4種主要(yao)類(lei)型：濾(lv)光(guang)片型(xing)、光(guang)柵色散(san)型(xing)、傅(fu)立葉(ye)變換(huan)型和(he)聲(sheng)光(guang)調制(zhi)濾(lv)光(guang)器型。其中(zhong)光(guang)柵色散(san)型(xing)又(you)有光(guang)柵掃(sao)描(miao)單(dan)通道和非掃(sao)描(miao)固定(ding)光(guang)路多通道檢(jian)測之(zhi)分(fen)。
1、濾(lv)光(guang)片型(xing)近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器可分(fen)為固定(ding)濾(lv)光(guang)片和(he)可調濾(lv)光(guang)片兩種形式(shi)。固定(ding)濾(lv)光(guang)片型(xing)光(guang)譜(pu)儀是近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器的早(zao)設(she)計形(xing)式(shi)，這種儀器首(shou)先要(yao)根(gen)據(ju)測(ce)定樣(yang)品(pin)的光(guang)譜(pu)特(te)征(zheng)選擇(ze)適當波(bo)長(chang)的濾(lv)光(guang)片。該類型(xing)儀器的特(te)點是設(she)計簡單、成本(ben)低、光(guang)通量大(da)、信號(hao)記錄快(kuai)、堅(jian)固耐(nai)用;但這類儀器只(zhi)能在單壹波(bo)長(chang)下測(ce)定，靈(ling)活性(xing)較(jiao)差(cha)，如樣(yang)品(pin)的基體發生變化，往往會引起(qi)較大(da)的測(ce)量誤(wu)差(cha)。可調濾(lv)光(guang)片型(xing)光(guang)譜(pu)儀采用(yong)濾(lv)光(guang)輪，可以根據(ju)需(xu)要(yao)比(bi)較方便(bian)地(di)在壹個或幾個波(bo)長(chang)下進行(xing)測定(ding)。這種儀器壹般作 分(fen)析，如糧(liang)食(shi)水分(fen)測定(ding)儀。由於(yu)濾(lv)光(guang)片數(shu)量有限，很(hen)難(nan)分(fen)析復(fu)雜(za)體系的樣(yang)品(pin)。
2、（1）掃描(miao)型(xing)儀器通過光(guang)柵的轉(zhuan)動(dong)，使(shi)單(dan)色光(guang)按(an)波(bo)長(chang)高(gao)低依次通過(guo)測(ce)樣(yang)器件，與樣(yang)品(pin)作用後(hou)，進入(ru)檢(jian)測器檢(jian)測。與濾(lv)光(guang)片型(xing)的近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器相比，色散(san)型(xing)近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器具有可實現(xian)全(quan)譜(pu)掃(sao)描(miao)、分(fen)辨率(lv)較(jiao)高(gao)、儀器價位適中(zhong)和(he)便(bian)於(yu)維(wei)護(hu)等(deng)優(you)點，其大(da)的弱(ruo)點是光(guang)柵或反光(guang)鏡的機(ji)械(xie)軸(zhou)承(cheng)長(chang)時間連(lian)續(xu)使(shi)用(yong)容(rong)易磨損(sun)，影響(xiang)波(bo)長(chang)的精(jing)度(du)和重現(xian)性(xing)，抗震性(xing)較(jiao)差(cha)，壹(yi)般不(bu)適(shi)合(he)作為過(guo)程(cheng)分(fen)析儀器使(shi)用(yong)。（2）非掃(sao)描(miao)固定(ding)光(guang)路多通道近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器是因為儀器的檢(jian)測器采用(yong)多通道光(guang)敏器件而(er)得名(ming)。這類儀器的色散(san)系統(tong)壹(yi)般采用(yong)平(ping)面光(guang)柵或全息(xi)光(guang)柵，與光(guang)柵掃(sao)描(miao)型(xing)相比，光(guang)柵不(bu)需(xu)要(yao)轉(zhuan)動(dong)即可實現(xian)確(que)定(ding)波(bo)長(chang)範圍(wei)的掃(sao)描(miao)。多通道檢(jian)測器的類(lei)型(xing)主要(yao)有兩種：二(er)極管陣列(lie)(Photodiode Array，縮(suo)寫(xie)為PDA)和(he)電(dian)荷耦(ou)合(he)器件(Charger Coupled Device，縮寫(xie)為CCD)。該類型(xing)儀器測量的波(bo)長(chang)範圍(wei)取決(jue)於檢(jian)測器光(guang)敏元(yuan)件(jian)的材(cai)料(liao)，如矽(gui)基光(guang)敏元(yuan)件(jian)的響(xiang)應範圍(wei)在短(duan)波(bo)近(jin)紅(hong)外區(qu)域。這類儀器的大(da)特(te)點是儀器內(nei)部無(wu)可移動(dong)部件(jian)，儀器的穩(wen)定性(xing)和(he)抗幹擾性(xing)能好;另(ling)外壹(yi)個特(te)點是掃(sao)描(miao)速(su)度快，壹般單(dan)張(zhang)光(guang)譜(pu)的掃(sao)描(miao)速(su)度只(zhi)有幾十(shi)毫(hao)秒。這兩個特(te)點的結(jie)合(he)，使(shi)該類儀器特(te)別(bie)適(shi)合(he)作為現(xian)場或在線(xian)分(fen)析儀器使(shi)用(yong)。多通道型儀器的分(fen)辨率(lv)取決(jue)於光(guang)柵性(xing)能、檢(jian)測器的像(xiang)素以及(ji)狹(xia)縫的尺(chi)寸(cun)。在確定的波(bo)長(chang)範圍(wei)內(nei)，檢(jian)測器的像(xiang)素越(yue)高(gao)，所(suo)檢(jian)測到(dao)的樣(yang)品(pin)信息(xi)越(yue)豐富，但(dan)壹(yi)般像(xiang)素越(yue)高(gao)的檢(jian)測器價格也越(yue)高(gao)。
3、傅立葉(ye)變換(huan)光(guang)譜(pu)技(ji)術是利(li)用幹涉圖和光(guang)譜(pu)圖之間(jian)的對(dui)應關系，通過測量幹涉圖和對(dui)幹涉圖進行(xing)傅立葉(ye)積(ji)分(fen)變換(huan)的方法(fa)來測定和(he)研究光(guang)譜(pu)的技(ji)術。與傳統(tong)的色散(san)型(xing)光(guang)譜(pu)儀相比，傅立葉(ye)變換(huan)光(guang)譜(pu)儀能同(tong)時測量、記錄所(suo)有波(bo)長(chang)的信號(hao)，並(bing)以更(geng)高(gao)的效(xiao)率(lv)采集(ji)來自(zi)光(guang)源(yuan)的輻射能量，具有更(geng)高(gao)的波(bo)長(chang)精度(du)、分(fen)辨率(lv)和(he)信噪(zao)比(bi)。但由於(yu)幹涉儀中動(dong)鏡的存(cun)在，儀器的在線(xian)可靠性(xing)受(shou)到壹定的限(xian)制(zhi)，另(ling)外對(dui)儀器的使(shi)用(yong)和(he)放置環境(jing)也(ye)有較高(gao)的要(yao)求(qiu)。
4、聲光(guang)可調濾(lv)光(guang)器(Acousto-optic Tunable Filter，縮寫(xie)為AOTF)是利(li)用超(chao)聲(sheng)波(bo)與特(te)定(ding)的晶(jing)體(ti)作用而(er)產(chan)生分(fen)光(guang)的光(guang)電(dian)器件。用AOTF作為分(fen)光(guang)系統(tong)，被(bei)認為是90年(nian)代近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器突出(chu)的進展。與傳統(tong)的單(dan)色器相比，采用(yong)聲(sheng)光(guang)調制(zhi)產生單色光(guang)，即通(tong)過(guo)超(chao)聲(sheng)射頻的變化實現(xian)光(guang)譜(pu)掃(sao)描(miao)。光(guang)學系統(tong)無(wu)移動(dong)部件(jian)，波(bo)長(chang)切換(huan)快、重現(xian)性(xing)好，程(cheng)序化的波(bo)長(chang)控(kong)制(zhi)使(shi)這類儀器的應用具有更(geng)大的靈(ling)活性(xing)。聲(sheng)光(guang)可調濾(lv)光(guang)器近(jin)紅(hong)外光(guang)譜(pu)儀器的這些優(you)點使(shi)其(qi)近(jin)年來在工(gong)業在線(xian)中(zhong)得到(dao)越(yue)來越(yue)多的應用。但(dan)目(mu)前這類儀器的分(fen)辨率(lv)相(xiang)對較(jiao)低，價格也較高(gao)。