HyperFine光谱仪获取光谱速度是多少?能使用外部触发么?Q&A系列之三

问:

HyperFine光谱仪获取光谱速度是多少,能使用外部触发吗?

答:

大多数HyperFine光谱仪可实现的最小实时采集速度大于每秒10帧(>10 Hz)。

 

LightMachinery的效率优化的光谱软件,可以以这种速度获取50000个波长强度数据点。

 

10Hz是实时应用的理想选择,因为光谱结果显示在眼睛看来是完全连续的。

 

然而,对于某些应用,需要更高的采集速度。对于这种情况,可利用快速采集和保存模式(不会实时显示每个采集的光谱)。

 

它们可以与外部触发一起使用,也可以单独使用。获取和保存全光谱的速率因光谱仪型号和相机选择而异,但通常为50 Hz(受相机最大帧速率的限制)。

UFU(超快采集)升级选项

对于某些应用,上述采集速度仍然远远不够。因此,LightMachinery开发了更快的选项。

 

一种简单的方法是,允许用户暂时将光谱范围限制在10%左右,相应地将光谱采集率提高一个最大数量级(达到1000 Hz)。

 

但是,如果需要在保持全范围(和全分辨率)的同时达到约1000 Hz的采集率,还有另一种方法可以在某些模型中实现。如果高速对您至关重要,请咨询我们!

 

问:

HyperFine光谱仪是否即插即用?软件中包含哪些功能?

答:

一些HyperFine光谱仪结构非常紧凑,可以即插即用,类似于常见的光栅光谱仪。

 

另一些则需要更多的步骤,例如打开光学对准检查和重新校准,或在调整光谱范围后重新校准,或在操作过程中的常规检查(如布里渊光谱仪,通常一次几分钟)。

 

在所有情况下,性能与复杂度都是成反比的,LightMachinery不断改进设计、软件和文档,不仅是为了最大限度地提高性能,还为了使光谱仪操作友好、易于使用。

 

除了校准之外,SpectraLoK还提供所有标准光谱仪功能和更多功能(背景扣除、平均、保存、导入、突发采集、半高宽测量等)。

 

如果希望光谱仪控制与其他软件集成,LightMachinery提供多种选项:named pipe进程间通信、LabVIEW示例,以及访问API库。另外还可以访问原始传感器图像,开发自己的分析工具。

 

问:

HyperFine光谱仪的动态范围和对比度是多少?

答:

光谱学中的一个常见挑战是同时测量弱信号和强信号。有时,它们离得很近,这就更具挑战性了。

 

动态范围是指基线噪声以上最大可测量非饱和信号和最小可测量信号之间的比率。

 

在第一近似下,HyperFine光谱仪的动态范围大致与所用相机的动态范围相似。

 

单次曝光动态范围通常为25-35 dB(~300:1–3000:1)。

 

考虑到可用的曝光时间,整个系统的动态范围通常大于60 dB。

 

换句话说,如果试图在一次拍摄中同时测量两个强度相差100倍的峰值,那就没问题。如果两个峰值相差10000倍,且对比度不是限制因素(见下文),则需要使用两种不同的曝光时间获取两帧光谱,以便在后期分析中进行曝光包围。

 

 

当试图同时测量强特征附近的弱特征时,另一个起作用的关键参数是对比度。

 

在光谱学中,它可以被定义为在给定间隔处的峰与其拖尾之间的强度比率。

 

对比度的直接表示是以对数形式表示分立的仪器可分辨的峰(通常为单纵模激光器)的光谱响应。

 

图12显示了一个示例。通常,标准型号的对比度大于30 dB(1000:1),距离给定峰值约10 FWHM(例如,对于分辨率为1pm的光谱仪,对比度大于30 dB,距离10 pm)可以大于50 dB。

[请注意,对比度在串扰伪影的位置局部降低,即在峰值两侧+1或-1 FSR的狭窄区域。例如,约0.5%的串扰振幅可解释为约23 dB的局部串扰限制。但由于串扰伪影通常易于识别和丢弃,因此它们通常没有实际影响。]

 

对比度在很大程度上取决于仪器响应函数(IRF),它近似于Voigt函数。例如,在从测量的光谱中解卷积以提取特征的真实线宽的情况下,描述仪器响应函数也很有用。如果对比度对应用非常重要,请咨询我们。

 

 

UHC(超高对比度)升级选项

对于某些应用,理想情况是在强峰值附近获得更高的对比度。例如包括激光模式纯度和布里渊光谱的表征。LightMachinery已有成功方案实现了这一点,请咨询我们。