آپٹیکل فائبر سپیکٹرومیٹر کا کام

آپٹیکل فائبر سپیکٹرو میٹر عام طور پر آپٹیکل فائبر کو سگنل کپلر کے طور پر استعمال کرتے ہیں، جو سپیکٹرل تجزیہ کے لیے اسپیکٹومیٹر کے ساتھ فوٹوومیٹرک جوڑا جائے گا۔ آپٹیکل فائبر کی سہولت کی وجہ سے، صارفین سپیکٹرم کے حصول کا نظام بنانے کے لیے بہت لچکدار ہو سکتے ہیں۔

فائبر آپٹک سپیکٹرو میٹر کا فائدہ پیمائش کے نظام کی ماڈیولریٹی اور لچک ہے۔ مائکروآپٹیکل فائبر سپیکٹرومیٹرجرمنی میں MUT سے اتنی تیز ہے کہ اسے آن لائن تجزیہ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اور کم لاگت والے یونیورسل ڈیٹیکٹر کے استعمال کی وجہ سے، سپیکٹرومیٹر کی لاگت کم ہو جاتی ہے، اور اس طرح پورے پیمائشی نظام کی لاگت کم ہو جاتی ہے۔

فائبر آپٹک اسپیکٹومیٹر کی بنیادی ترتیب ایک گریٹنگ، ایک سلٹ، اور ایک پکڑنے والے پر مشتمل ہے۔ سپیکٹرومیٹر خریدتے وقت ان اجزاء کے پیرامیٹرز کی وضاحت ہونی چاہیے۔ سپیکٹرو میٹر کی کارکردگی کا انحصار ان اجزاء کے عین امتزاج اور انشانکن پر ہوتا ہے، آپٹیکل فائبر سپیکٹرومیٹر کی انشانکن کے بعد، اصولی طور پر، ان لوازمات میں کوئی تبدیلی نہیں ہو سکتی۔

فنکشن کا تعارف

جھاڑی

گریٹنگ کا انتخاب سپیکٹرل رینج اور ریزولوشن کی ضروریات پر منحصر ہے۔ فائبر آپٹک سپیکٹرو میٹر کے لیے، سپیکٹرل رینج عام طور پر 200nm اور 2500nm کے درمیان ہوتی ہے۔ نسبتاً زیادہ ریزولیوشن کی ضرورت کی وجہ سے، وسیع اسپیکٹرل رینج حاصل کرنا مشکل ہے۔ ایک ہی وقت میں، ریزولوشن کی ضرورت جتنی زیادہ ہوگی، چمکدار بہاؤ اتنا ہی کم ہوگا۔ کم ریزولوشن اور وسیع تر سپیکٹرل رینج کی ضروریات کے لیے، 300 لائن/ملی میٹر گریٹنگ معمول کا انتخاب ہے۔ اگر نسبتاً زیادہ اسپیکٹرل ریزولوشن کی ضرورت ہو، تو اسے 3600 لائنوں/ملی میٹر کے ساتھ گریٹنگ کا انتخاب کر کے، یا زیادہ پکسل ریزولوشن والے ڈیٹیکٹر کا انتخاب کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

چیرا

تنگ سلٹ ریزولوشن کو بہتر بنا سکتا ہے، لیکن روشنی کا بہاؤ چھوٹا ہے۔ دوسری طرف، وسیع تر سلٹ حساسیت کو بڑھا سکتے ہیں، لیکن ریزولوشن کی قیمت پر۔ درخواست کے مختلف تقاضوں میں، ٹیسٹ کے مجموعی نتائج کو بہتر بنانے کے لیے مناسب سلٹ چوڑائی کا انتخاب کیا جاتا ہے۔

تحقیقات

ڈیٹیکٹر کچھ طریقوں سے فائبر آپٹک اسپیکٹومیٹر کی ریزولوشن اور حساسیت کا تعین کرتا ہے، ڈیٹیکٹر پر روشنی کا حساس علاقہ اصولی طور پر محدود ہے، اسے ہائی ریزولوشن کے لیے بہت سے چھوٹے پکسلز میں تقسیم کیا جاتا ہے یا زیادہ حساسیت کے لیے کم لیکن بڑے پکسلز میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، CCD ڈیٹیکٹر کی حساسیت بہتر ہوتی ہے، لہذا آپ کسی حد تک حساسیت کے بغیر بہتر ریزولوشن حاصل کر سکتے ہیں۔ قریبی انفراریڈ میں InGaAs ڈیٹیکٹر کی زیادہ حساسیت اور تھرمل شور کی وجہ سے، ریفریجریشن کے ذریعے سسٹم کے سگنل ٹو شور کے تناسب کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

آپٹیکل فلٹر

خود سپیکٹرم کے ملٹی اسٹیج ڈفریکشن اثر کی وجہ سے، فلٹر کا استعمال کرکے ملٹی اسٹیج ڈفریکشن کی مداخلت کو کم کیا جاسکتا ہے۔ روایتی اسپیکٹومیٹرز کے برعکس، فائبر آپٹک اسپیکٹومیٹر کو ڈیٹیکٹر پر لیپت کیا جاتا ہے، اور فنکشن کے اس حصے کو فیکٹری میں جگہ پر نصب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، کوٹنگ میں اینٹی ریفلیکشن کا کام بھی ہوتا ہے اور یہ سسٹم کے سگنل ٹو شور کے تناسب کو بہتر بناتا ہے۔

سپیکٹرو میٹر کی کارکردگی کا تعین بنیادی طور پر سپیکٹرل رینج، آپٹیکل ریزولوشن اور حساسیت سے ہوتا ہے۔ ان پیرامیٹرز میں سے ایک میں تبدیلی عام طور پر دوسرے پیرامیٹرز کی کارکردگی کو متاثر کرے گی۔

اسپیکٹومیٹر کا بنیادی چیلنج تیاری کے وقت تمام پیرامیٹرز کو زیادہ سے زیادہ کرنا نہیں ہے، بلکہ اس تین جہتی خلائی انتخاب میں اسپیکٹومیٹر کے تکنیکی اشاریوں کو مختلف ایپلی کیشنز کے لیے کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنا ہے۔ یہ حکمت عملی سپیکٹرومیٹر کو کم سے کم سرمایہ کاری کے ساتھ زیادہ سے زیادہ واپسی کے لیے صارفین کو مطمئن کرنے کے قابل بناتی ہے۔ کیوب کا سائز ان تکنیکی اشارے پر منحصر ہے جو اسپیکٹومیٹر کو حاصل کرنے کی ضرورت ہے، اور اس کا سائز اسپیکٹومیٹر کی پیچیدگی اور اسپیکٹومیٹر پروڈکٹ کی قیمت سے متعلق ہے۔ سپیکٹرو میٹر کی مصنوعات کو صارفین کے لیے درکار تکنیکی پیرامیٹرز کو مکمل طور پر پورا کرنا چاہیے۔

سپیکٹرل رینج

سپیکٹرو میٹرایک چھوٹی اسپیکٹرل رینج کے ساتھ عام طور پر تفصیلی اسپیکٹرل معلومات فراہم کرتے ہیں، جب کہ بڑے اسپیکٹرل رینج میں وسیع بصری رینج ہوتی ہے۔ لہذا، سپیکٹرو میٹر کی سپیکٹرل رینج ان اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے جس کی واضح طور پر وضاحت کی جانی چاہیے۔

اسپیکٹرل رینج کو متاثر کرنے والے عوامل بنیادی طور پر گریٹنگ اور ڈیٹیکٹر ہیں، اور متعلقہ گریٹنگ اور ڈیٹیکٹر مختلف ضروریات کے مطابق منتخب کیے جاتے ہیں۔

حساسیت

حساسیت کی بات کرتے ہوئے، فوٹوومیٹری میں حساسیت کے درمیان فرق کرنا ضروری ہے (سگنل کی سب سے چھوٹی طاقت جو کہسپیکٹرومیٹرکا پتہ لگا سکتا ہے) اور stoichiometry میں حساسیت (جذب میں سب سے چھوٹا فرق جس کی پیمائش سپیکٹرو میٹر کر سکتا ہے)۔

a فوٹو میٹرک حساسیت

ایسی ایپلی کیشنز کے لیے جن کے لیے اعلیٰ حساسیت کے اسپیکٹومیٹر کی ضرورت ہوتی ہے، جیسا کہ فلوروسینس اور رامن، ہم تجویز کرتے ہیں کہ تھرمو کولڈ 1024 پکسل دو جہتی سرنی سی سی ڈی ڈیٹیکٹر کے ساتھ SEK تھرمو کولڈ آپٹیکل فائبر اسپیکٹومیٹر، نیز ڈیٹیکٹر کنڈینسنگ لینسز، گولڈ مرررز، اور وسیع 100μm یا وسیع)۔ یہ ماڈل سگنل کی طاقت کو بہتر بنانے کے لیے طویل انضمام کے اوقات (7 ملی سیکنڈ سے 15 منٹ تک) استعمال کر سکتا ہے، اور شور کو کم کر سکتا ہے اور متحرک حد کو بہتر بنا سکتا ہے۔

ب اسٹوچیومیٹرک حساسیت

انتہائی قریبی طول و عرض کے ساتھ جذب کی شرح کی دو قدروں کا پتہ لگانے کے لیے، نہ صرف ڈٹیکٹر کی حساسیت کی ضرورت ہوتی ہے، بلکہ سگنل سے شور کا تناسب بھی درکار ہوتا ہے۔ SEK سپیکٹرومیٹر میں 1000:1 کے سگنل سے شور کے تناسب کے ساتھ سب سے زیادہ سگنل ٹو شور کے تناسب کے ساتھ پکڑنے والا تھرمو الیکٹرک ریفریجریٹڈ 1024-پکسل دو جہتی سرنی CCD ڈیٹیکٹر ہے۔ ایک سے زیادہ اسپیکٹرل امیجز کی اوسط بھی سگنل ٹو شور کے تناسب کو بہتر بنا سکتی ہے، اور اوسط تعداد میں اضافے سے سگنل ٹو شور کا تناسب مربع جڑ کی رفتار سے بڑھ جائے گا، مثال کے طور پر، اوسطاً 100 گنا سگنل ٹو شور کا تناسب 10 گنا بڑھائیں، 10,000:1 تک پہنچیں۔

قرارداد

آپٹیکل ریزولوشن آپٹیکل سپلٹنگ کی صلاحیت کی پیمائش کے لیے ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ اگر آپ کو بہت زیادہ آپٹیکل ریزولوشن کی ضرورت ہے، تو ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ 1200 لائنوں/ملی میٹر یا اس سے زیادہ کے ساتھ ایک تنگ سلٹ اور 2048 یا 3648 پکسل سی سی ڈی ڈیٹیکٹر کے ساتھ گریٹنگ کا انتخاب کریں۔