微型高分辨率光纖光譜儀在等離子體領(lǐng)域的應用

2.2.2 歷史通道功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以同時(shí)監測最多8 個(gè)輸出參數隨時(shí)間的變化，如用戶(hù)定義的函數、積分、峰值（波長(cháng)，相對強度）等。函數可以用Visual-Basic 代碼編寫(xiě)。時(shí)序測量的結果可以被存儲、載入或者打印?？s放和全景顯示功能可以把時(shí)序測量結果中感興趣的部分快速放大至全圖顯示。

2.2.3 獨立測量功能

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

USB2 平臺的AvaSpec-2048 光譜儀添加了藍牙（-BT）通信以及在板卡上存儲光譜的SDRAM 卡選項，能夠實(shí)現遠距離測量和傳輸（大于300 米）以及長(cháng)時(shí)間光譜數據存儲。

2.2.4 寬光譜范圍內的高分辨率

對于等離子體測量和LIBS 測量，一般都要求光譜儀在較寬的光譜范圍內，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0.04nm，而多通道光譜儀可以滿(mǎn)足在200-900nm 光譜范圍內，分辨率優(yōu)于0.1nm，同時(shí)使用光纖束進(jìn)行探測（一端為一個(gè)光纖接頭，用于探測信號;另一端為多個(gè)接頭，連接各個(gè)通道），操作既簡(jiǎn)單，又可以保證探測位于同一位置的信號。

2.2.5 對稱(chēng)式光路設計

對稱(chēng)式光路的入射焦距和色散焦距比是嚴格的1:1 關(guān)系，在CCD 上成的是完美的直線(xiàn)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 多通道間數據同步采樣

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

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

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

2.3 測量方法

實(shí)際上，使用AvaSpec-2048FT 光譜儀測量等離子體的特征譜線(xiàn)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、光譜儀和計算機之間連接好，光纖一端固定并對準被測等離子體，然后運行軟件；第三步：軟件會(huì )將采集到的數據繪成光譜圖。

由于光譜儀測量到的光譜強度是相對值（電子記數值，單位Counts），如果要進(jìn)行絕對強度測量，可以選擇在荷蘭Avantes 公司的定標實(shí)驗室里對光譜儀進(jìn)行絕對輻射定標，波長(cháng)范圍200-1100nm。為了使整個(gè)測量裝置更加靈活，還可以購買(mǎi)一臺輻射定標光源，在現場(chǎng)進(jìn)行標定。

圖5 等離子體特征譜線(xiàn)測量實(shí)驗布局圖