微型高分辨率光纖光譜儀在等離子體領(lǐng)域的應(yīng)用

2.2.2 歷史通道功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以同時(shí)監(jiān)測(cè)最多8 個(gè)輸出參數(shù)隨時(shí)間的變化，如用戶定義的函數(shù)、積分、峰值（波長(zhǎng)，相對(duì)強(qiáng)度）等。函數(shù)可以用Visual-Basic 代碼編寫。時(shí)序測(cè)量的結(jié)果可以被存儲(chǔ)、載入或者打印?？s放和全景顯示功能可以把時(shí)序測(cè)量結(jié)果中感興趣的部分快速放大至全圖顯示。

2.2.3 獨(dú)立測(cè)量功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以配置成進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量工作，而不必使用計(jì)算機(jī)。

USB2 平臺(tái)的AvaSpec-2048 光譜儀添加了藍(lán)牙（-BT）通信以及在板卡上存儲(chǔ)光譜的SDRAM 卡選項(xiàng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳輸（大于300 米）以及長(zhǎng)時(shí)間光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

2.2.4 寬光譜范圍內(nèi)的高分辨率

對(duì)于等離子體測(cè)量和LIBS 測(cè)量，一般都要求光譜儀在較寬的光譜范圍內(nèi)，具有較高的分辨率。

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀的最高分辨率可達(dá)0.04nm，而多通道光譜儀可以滿足在200-900nm 光譜范圍內(nèi)，分辨率優(yōu)于0.1nm，同時(shí)使用光纖束進(jìn)行探測(cè)（一端為一個(gè)光纖接頭，用于探測(cè)信號(hào);另一端為多個(gè)接頭，連接各個(gè)通道），操作既簡(jiǎn)單，又可以保證探測(cè)位于同一位置的信號(hào)。

2.2.5 對(duì)稱式光路設(shè)計(jì)

對(duì)稱式光路的入射焦距和色散焦距比是嚴(yán)格的1:1 關(guān)系，在CCD 上成的是完美的直線象，并且由于不存在光路交叉，使得雜散光的影響被降低到最小。

2.2.6 多通道間數(shù)據(jù)同步采樣

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以配置成雙通道或多通道（USB1.1 平臺(tái)最多8 個(gè)，USB2.0 平臺(tái)最多128），采用主從電路板控制，各通道間實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步數(shù)據(jù)采集。每個(gè)通道均包括一個(gè)獨(dú)立的光學(xué)平臺(tái)。

圖4 AvaSpec-2048FT-8-RM 八通道光譜儀2.2.7 溫度穩(wěn)定性好，熱漂移小

AvaSpec-2048 光譜儀的光學(xué)元件和底板間采用無(wú)應(yīng)力裝配，出廠前經(jīng)過特殊工序處理，因此環(huán)境溫度對(duì)光譜儀影響極小，環(huán)境溫度每變化1℃僅漂移0.1 個(gè)像元；優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性確保了長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量的精確性和可重復(fù)性。

2.3 測(cè)量方法

實(shí)際上，使用AvaSpec-2048FT 光譜儀測(cè)量等離子體的特征譜線的方法很簡(jiǎn)單，如圖5 所示。第一步：安裝AvaSoft-Full 全功能軟件；第二步：將光纖、光譜儀和計(jì)算機(jī)之間連接好，光纖一端固定并對(duì)準(zhǔn)被測(cè)等離子體，然后運(yùn)行軟件；第三步：軟件會(huì)將采集到的數(shù)據(jù)繪成光譜圖。

由于光譜儀測(cè)量到的光譜強(qiáng)度是相對(duì)值（電子記數(shù)值，單位Counts），如果要進(jìn)行絕對(duì)強(qiáng)度測(cè)量，可以選擇在荷蘭Avantes 公司的定標(biāo)實(shí)驗(yàn)室里對(duì)光譜儀進(jìn)行絕對(duì)輻射定標(biāo)，波長(zhǎng)范圍200-1100nm。為了使整個(gè)測(cè)量裝置更加靈活，還可以購(gòu)買一臺(tái)輻射定標(biāo)光源，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定。

圖5 等離子體特征譜線測(cè)量實(shí)驗(yàn)布局圖