Ocean SR2 光譜儀具有出色的信噪比性能和高速光譜采集功能,是光學(xué)濾光片吸光度和重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)品等應(yīng)用的理想選擇。
自 90 年代初,海洋光學(xué)推出首款商業(yè)上可行的模塊化光譜儀以來,連續(xù)幾代產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標(biāo)(包括信噪比 、光學(xué)分辨率、掃描速率、雜散光和線性度)方面都取得了顯著進(jìn)步。
Ocean SR2光譜儀是最新一代現(xiàn)代模塊化光譜儀的先鋒。該光譜儀有專有的線陣CCD探測器,增強(qiáng)的電子平臺,可提供高速光譜采集(積分時間長達(dá)10 μs)。其出色的信噪比SNR(380:1)性能,適用于吸光度測量,等離子體監(jiān)測和其他應(yīng)用。以下是用于吸光度測量的海洋SR2性能的一些示例。
使用DH-2000-BAL氘鎢鹵燈光源、濾光片支架和Ocean SR2光譜儀,我們測量了顏色,平衡和抗紫外濾光片的各種組合。當(dāng)與同類型的光譜儀相比時,Ocean SR2顯示出更高的吸光度值,表明其雜散光性能較低;在較長的波長下具有更好的信噪比,這是在整個光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更平衡的光譜靈敏度的結(jié)果(圖1)。
圖1. 當(dāng)測量藍(lán)色濾光片時,與同類光譜儀相比,Ocean SR2較低的噪聲水平使其在更長的波長下提供更好的信噪比。
為確保類似測量獲得最佳結(jié)果,請務(wù)必將光源預(yù)熱到建議的時間(在某些情況下最長可達(dá) 30 分鐘)。光源輸出將繼續(xù)發(fā)生非常輕微的變化,從而影響測量,直到光源處于熱平衡狀態(tài)。此外,切勿關(guān)閉光源或拔掉光纖以進(jìn)行暗光譜采集。相反,應(yīng)從光源處阻擋光源或樣品支架中的濾光片槽處。確保使用的物體會阻擋100%的光線(通常金屬很好)。
重鉻酸鉀是一種結(jié)晶固體,通常用作氧化劑。在這種情況下,我們使用重鉻酸鉀溶液標(biāo)準(zhǔn)品將Ocean SR2測量值與235 nm,257 nm,313 nm,350 nm和430 nm處的校準(zhǔn)吸光度波長進(jìn)行比較。
我們的配置包括一個50μm狹縫的Ocean SR-2紫外可見光譜儀,一個PX-2脈沖氙氣光源,濾光片支架和勻化片,1厘米光程的正方形比色皿支架和兩根600μm抗紫外老化光纖。Ocean SR2表現(xiàn)出高精度,特別是在較高濃度的測量中(圖2)。
圖 2. 垂線表示235 nm,257 nm,313 nm,350 nm和430 nm處的校準(zhǔn)吸光度波長。
通常,對于吸光度測量,最好設(shè)置光譜儀積分時間,使參考光譜在計(jì)數(shù)滿量程的80%-90%處達(dá)到峰值。這使您可充分利用光譜儀的整個動態(tài)范圍,從而提高信噪比。此外,由于Ocean SR2光譜儀在整個波長范圍內(nèi)具有平衡的光譜輸出,因此用戶可避免光譜的某些區(qū)域飽和 。
我們已觀察到Ocean SR2在吸光度測量方面優(yōu)于同類的光譜儀,特別是在紫外波段下。這就是Ocean SR2對分子診斷等應(yīng)用具有吸引力的原因之一。
作為背景,信噪比是在一定信號水平上的信號強(qiáng)度除以噪聲強(qiáng)度,這意味著信噪比會因測量的不同而不同。由于系統(tǒng)噪聲通常作為光子噪聲引起的信號函數(shù)增加,所以信噪比函數(shù)是單個信噪比值與獲取時信號的關(guān)系圖。
海洋光學(xué)光譜儀的信噪比為探測器飽和時測量的最大可能信噪比值。假設(shè)每個像素的信噪比響應(yīng)曲線相同。就像我們所做的大多數(shù)測量一樣,信噪比可通過使用不同的信號平均來提高。對于基于時間的平均,信噪比將增加光譜掃描次數(shù)的平方根。例如,如果平均100次掃描,則信噪比(Ocean SR2的信噪比)將變?yōu)?800:1。對于基于空間的滑動平滑(boxcar),信噪比將增加平均像素?cái)?shù)的平方根。
雖然 Ocean SR2 是吸光度測量的絕佳選擇,但其多功能性也能擴(kuò)展到其他應(yīng)用。例如,對于太陽輻照度等輻照度校準(zhǔn)測量,Ocean SR2能夠檢測高分辨率光譜峰值以及光譜中不太明顯的特征光譜。同時,還可用于測量高強(qiáng)度光源和高能等離子體。