光谱分析，如何选择合适的光源？

2023-12-12 09:10:25 274阅读次数

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在光谱测量应用中，作为产生光谱的源头，光源特性直接影响到光谱的质量和分析结果的准确性。不同的光谱分析应用对光源的要求会有所不同，光谱范围、稳定性与光强、光谱纯度都是选择光源时需要考虑的重要指标，需要根据具体的分析需求和实验条件来选择合适的光源。

光谱范围：选择与待分析物质的吸收或发射光谱相匹配的光源波长范围，以确保能够检测到待分析物质的特征光谱；

稳定性和光强：选择稳定性好、光强适中的光源，以避免光谱波动，保证分析结果的准确性；

光谱纯度：选择光谱纯度高的光源，以减少杂散光的干扰，提高分析结果的准确性；

应用场景：根据具体的分析需求和实验条件，选择适合的光源类型和功率。例如，在光谱分析仪中，通常使用氙灯或卤素灯作为光源，而在显微镜中，则通常使用卤素灯或汞灯作为光源。

海洋光学提供模块化光源，包括紫外光、可见光和近红外光等不同波段光源可选，可用于照明、激发和校准。海洋光学的光源产品广泛应用于各种光谱分析领域，如化学分析、生物医学研究、环境监测等。

一、紫外可见近红外光源

用于照明的紫外-可见-近红外光源使用氙、氘和卤钨灯，涵盖 200-2500 纳米的各种波长段。光源可用于吸光度、透射率、反射率等。

氙灯光源

氙灯光源在紫外线下具有非常高的强度，适用于吸光度、荧光或反射率测量。脉冲氙灯光源具有较低占空比的高强度，非常适合高强度紫外光可能会损坏样品的测量。有标准输出和高功率输出可供选择。海洋光学氙灯光源配有 SMA 905 输出连接器，可与Ocean光纤光谱仪和附件（包括光纤、比色皿支架、探头和其他取样光学器件）无缝集成。

氘钨卤素紫外可见近红外光源

无论您是要研究在不同区域具有多种特征的样品，还是要在实验室中分析各种不同的样品，使用覆盖光谱范围广的光源都非常有用。氘-卤钨灯组合光源就能满足您的需求。从测量有机物和小分子到塑料和聚合物的近红外吸收，组合光源都能让您扩展测量能力。使用两个灯管的组合或具有宽光谱输出的单个灯管，可以探索整个紫外-可见-近红外范围。

二、可见光和近红外光源

氪和卤钨灯光源可用于 360-2500 纳米的测量。这些白光（宽带宽）选项是吸光度、颜色和反射率的理想选择。

氪卤素光源

ecoVis 是一款结构紧凑、低电压的可见-近红外光源（400-2500 nm），内置比色皿支架，非常适合教学实验室和其他研究环境中的基础实验测量。其坚固的实心合金外壳有助于散热，在线光纤端口可进行吸光度和荧光测量。ecoVis 有一个 1 厘米路径长度的比色皿支架，配有一个镀铬的反射插入件，可增加荧光的输出，可进行 90° 调整以阻断暗测量的光路，并能牢固地固定比色皿。

卤钨灯光源

Ocean Insight 提供坚固可靠的卤钨灯光源，以满足您的应用要求。从高功率到长寿命型号， HL-2000 产品系列可为您的实验室提供 360-2400 纳米的灵活测量。所有 HL-2000 型号都有一个集成风扇，可保持光源冷却和稳定，内置支架可容纳滤光片以调节光线。某些型号还包括集成快门和长寿命灯泡。通用电源使安装快捷方便。

三、发光二极管

LSM LED 可将 LED 光高效耦合到光纤中，确保高信号输出。可编程驱动器控制器可监控 LED 的功率输出、温度等。

LED 控制器和附件

LSM LED 通过 LDC-1 单通道驱动器和控制器工作，可进行基本编程。专有电子元件可在连续、脉冲和调制模式下提供稳定的大电流工作。LDC-1 可通过外部信号源（如函数发生器或光谱仪或其他电子设备的触发信号）控制 LED。在 LSM LED 内部调制模式下，用户可以选择连续正弦波、三角波或方波，并优化 LED 频率。这些功能对于商业荧光粉的质量分析和测试等应用非常有用。

紫外线/可见光/近红外或宽带LED光源

LSM LED 由 LDC-1 单通道驱动器和控制器控制。LED 运行时需要使用该控制器。LSM 系列 LED 光源非常适合荧光激发和其他需要窄带或宽带照明的测量。LSM LED 系列的创新光学设计提供了与光纤的高效耦合，确保了荧光激发的高功率，因为每个光子都很重要。LSM LED 的离散波长范围为 310-880 nm，色温为 3000K 的暖白光可供选择。LSM LED 适合多种安装方式（DIN 导轨、光学工作台、机架），并随附一个坚固耐用的塑料盒，用于携带多个 LED 和附件。

LED套件

其中，LED套件版本（控制器加所选波长单元）涵盖可见光（405、470、533、635nm）波长，可选择混合波长型号（365、470nm和 3000K 暖白），也可提供包含所有波长的套件。

四、拉曼激光器

高功率激光器的拉曼激发波长为 532 nm、638 nm、785 nm 和 1064 nm。这些多模二极管激光器可产生窄光谱线，具有集成激光驱动器，并采用热电冷却，可实现Z佳性能。

785/1064/532/63 纳米拉曼激光器

Z常用的拉曼激发波长为 785 nm。波长 785 nm 的拉曼系统可为大多数化学物质生成高质量的拉曼光谱，荧光干扰有限。这些系统还具有非常好的光谱分辨率，使 785 nm 拉曼激发系统成为测量化学品和有机材料的绝佳选择。

1064 nm 拉曼激发波长产生的荧光极少。虽然拉曼信号要弱得多（仅为 532 纳米波长的 6%），但由于几乎不产生荧光，因此可以获得信噪比合理的光谱。

532 nm 波长选项是无机材料的主要选择，可为没有自发荧光的样品提供Z大信号。此外，532 nm 还适用于拉曼共振实验以及碳材料（包括碳纳米管和富勒烯）的研究。

638 nm 激发波长的拉曼光谱能有效地平衡信号水平与荧光，并提供非常好的分辨率。此外，638 nm 还是一个通用波长，可为多种分析物生成高质量的 SERS 数据。

五、校准源

我们提供两种类型的校准源：气体放电发射源，用于光谱仪波长校准；辐射校准源，用于校准辐照度系统的绝对光谱强度。

辐射校准光源

Ocean Insight 的辐射校准光源用于校准光谱仪系统的绝对光谱响应。使用这些光源和我们的软件，您可以确定紫外线、可见光和近红外波长的绝对强度值。还可提供扩展范围（至 2400 nm）校准选项。辐射校准光源经过仔细鉴定，可提供已知数量的光，不确定性极低。每个光源都按照 NIST 可追溯标准进行测量，从而建立了一个完整的可追溯链，为您提供Z高质量和Z可靠的数据。

光谱仪波长校准源

光谱仪波长校准源可用于方便、可靠的紫外-近红外波长光谱仪校准。可选项包括汞-氩（253-923 nm）、氪（427-893 nm）、氖（540-754 nm）、氩（696-1704 nm）和氙（916-1984 nm）气体放电发射源。有了多种波长和发射线可供选择，用户可以更方便地选择光源或光源组合，以匹配测量范围内感兴趣的分析波长。

六、光源灯泡

Ocean Insight光源有多种替换灯泡可供选择，如氘卤替换灯泡、氪卤素灯泡、卤钨灯替代灯泡、HPX-2000 系列脉冲氙气替换灯泡以及传统型替换灯泡等等。大多数灯泡可在现场轻松更换，此外还提供电源和其他配件。