Калибровка спектрометра: обеспечение точности спектральных измерений

Введение:
Спектрометры — очень полезные инструменты для изучения характеристик света во многих областях науки и промышленности. Состав, структура и свойства материалов могут быть выведены из их оптических характеристик, которые они обеспечивают.

Однако очень важно убедиться, что спектрометры правильно откалиброваны для получения точных и непротиворечивых данных. Калибровка представляет собой процедуру установления спектрометр так, чтобы он был свободен от ошибки. В этой статье будут обсуждаться значение калибровки спектрометров, процедура калибровки и методы, используемые для получения точных показаний спектра.

Важность калибровки спектрометра:
Химический, физический, биологический анализ, анализ окружающей среды и анализ материалов зависят от точных измерений спектра. Спектрометры имеют решающее значение для изучения химических и биологических процессов, а также для идентификации и количественного определения химических веществ, определения молекулярных структур и анализа спектров поглощения и излучения.

Калибровка спектрометр является важным шагом, который необходимо предпринять для обеспечения надежности и точности этих измерений. Производительность спектрометра может со временем ухудшаться по разным причинам, что может привести к ошибкам в данных спектра, собранных прибором.

Изменения в интенсивности света, чувствительности детектора, оптической настройке и естественном старении старого оборудования — вот некоторые из факторов, которые могут способствовать этим изменениям. При неправильной калибровке спектральных измерений можно сделать неправильные выводы, неправильно интерпретировать данные, прийти к неверным выводам по результатам экспериментов.

Процесс калибровки:
Калибровка спектрометра — это процедура, при которой показания прибора проверяются на наличие ошибок, а затем соответствующим образом корректируются. Процессы калибровки спектрометров могут различаться в зависимости от производителя и модели, но обычно состоят из следующих шагов:

Калибровка источника света
Источник света спектрометра должен быть предварительно откалиброван. Это гарантирует точные измерения интенсивности света источника и характеристик спектра. Для калибровки источника света его мощность измеряется и сравнивается с мощностью признанного эталонного источника. Спектрометр калибруется путем сравнения измеряемого спектра со стандартным спектром.

Калибровка длины волны
Использование спектрометра позволяет оценить количество света, присутствующего на разных длинах волн. Для точных измерений длин волн очень важно иметь спектрометры, откалиброванные по стандартным источникам длин волн.

Для этого обычно используют калибровочные стандарты, которые либо излучают, либо отражают свет с известными длинами волн. После калибровки спектрометра можно будет правильно определить длины волн наблюдаемых особенностей спектра. Это достигается путем сравнения измеренных спектров с эталонными спектрами.

Калибровка детектора
В спектрометрах свет преобразуется детекторами в электрические импульсы. Чувствительность детектора может со временем снижаться из-за таких факторов, как возраст и окружающая среда.

Чтобы откалибровать детектор, нужно сначала измерить его реакцию, а затем отрегулировать его, чтобы результаты, которые он дает, были точными. Для этой цели можно использовать источники света, которые прошли спектральную калибровку, а также эталонные материалы.

Измерение темноты и коррекция шума
Из-за интенсивности измеряемого света даже очень слабые фоновые сигналы могут привести к тому, что измерения спектрометр быть неточным и неточным. После выключения света измерения будут проводиться в темноте, чтобы можно было записать естественный фоновый шум системы.

Темновой сигнал вычитается из последующих наблюдений, чтобы можно было повысить надежность спектральных данных. Это уменьшает влияние любого шума, который может быть создан системой.

Оптическая настройка и калибровка
Чтобы спектрометр работал правильно, все его оптические компоненты должны быть точно выровнены друг с другом. Нестабильность механической системы или неправильное выравнивание могут привести к ошибочным показаниям, а также к потере света и искажению спектра.

Процедуры калибровки позволяют повысить общую точность прибора. Эти процедуры включают юстировку и коррекцию оптических компонентов прибора для достижения идеального светопропускания и рассеивания.

Методы калибровки спектрометра:
Калибровка спектральной линии: Калибровка спектрометра выполняется с использованием спектральных линий, которые генерируются известными элементами или соединениями в этой процедуре. Поскольку эти спектральные линии имеют четко определенные длины волн, они могут служить ценными эталонами для калибровки датчиков.

Путем сравнения измеренных длин волн этих линий с их известными значениями любые ошибки или смещения в измерениях спектрометра могут быть обнаружены и исправлены, чтобы можно было доверять данным.

Спектральная калибровка поглощения или излучения
Этот подход использует вещества или материалы, которые имеют хорошо задокументированные спектры поглощения или излучения для калибровки спектрометра. Эти спектры можно найти в Интернете.

Можно изменить отклик спектрометра, измерив характеристики поглощения или излучения этих стандартов и сравнив результаты с уже установленными спектральными характеристиками материалов.

Химический анализ и мониторинг окружающей среды — это только две области, в которых использование этой технологии может принести большую пользу.

Калибровка на основе оптического волокна
Когда спектрометр должен быть откалиброван, вход оптического волокна может быть оснащен специальными эталонами калибровки, которые затем используются для калибровки прибора. Спектральные характеристики этих стандартов четко определены, и спектрометр можно откалибровать, подключив его к калибровочному стандарту.

Эта стратегия эффективна в ситуациях, когда прямой доступ к нормальному эталонному источнику света, например, когда вы находитесь в полевых условиях, затруднен.

Внешние источники калибровки
Калибровка спектрометров может выполняться с использованием внешних калибровочных источников, таких как калиброванные лампы или источники с известными спектральными характеристиками. Калибровка спектрометра может быть выполнена путем сопоставления спектров, полученных спектрометром, с эталонными спектрами, полученными из источника, используемого для калибровки прибора.

Эти источники генерируют свет с определенной длиной волны или четко определенным спектральным распределением. Этот метод часто реализуется в УФ-видимых и флуоресцентных спектрометрах.

Программная калибровка
Большинство современных спектрометров поставляются с дополнительным программным обеспечением, которое может автоматически калибровать прибор. Эти приложения не только пошагово помогают пользователю выполнить операцию, но и автоматизируют необходимые расчеты и изменения для точной калибровки.

Калибровка на основе программного обеспечения рекомендуется по сравнению с другими методами, поскольку она проще в использовании и более эффективна благодаря использованию алгоритмов, учитывающих различные критерии калибровки.

Регулярное техническое обслуживание и повторная калибровка
В связи с необходимостью регулярного технического обслуживания и повторной калибровки спектрометров метод калибровки прибора не является разовым. Возможно, что точность и надежность спектрометра со временем могут ухудшиться в результате износа, колебаний температуры и других факторов окружающей среды.

Обычное техническое обслуживание, повышающее точность и надежность прибора в долгосрочной перспективе, включает в себя такие действия, как калибровка, юстировка и очистка оптических компонентов. Это всего лишь несколько примеров того, что можно сделать.

Вывод:
Важно, чтобы спектрометр быть откалиброваны, чтобы получить надежные показания спектра. Можно значительно повысить точность, согласованность и сопоставимость данных спектра путем калибровки спектрометров по известным эталонам и исправления любых несоответствий или ошибок, которые могли возникнуть в результате этого процесса.

Калибровка спектрометра позволяет ученым и инженерам, работающим в самых разных областях, более точно исследовать, идентифицировать и контролировать процессы, которые они контролируют с помощью прибора. LISUN обеспечивает лучшее качество спектрометров.

Путем калибровки своего оборудования для измерения спектра и использования правильных методологий калибровки исследователи и практики могут улучшить свои научные знания, контроль качества и принятие решений в широком диапазоне приложений. Это достигается за счет повышения точности их измерений.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:LMS-6000