濾光片前分光是早期低速儀器常用的分光方式,在反應(yīng)杯前入射光路上設(shè)置濾光片轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有不同波動的濾光片,在電機(jī)驅(qū)動下,濾光片可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動,當(dāng)需要特定波長的光時(shí),轉(zhuǎn)盤就會在電機(jī)帶動下將對應(yīng)濾光片旋轉(zhuǎn)到入射光路上,使特定波長的光穿過濾光片,再透過反應(yīng)杯,最終到達(dá)檢測器件上,實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)物質(zhì)吸光度的測量。
濾光片前分光結(jié)構(gòu)的光度計(jì)主要用于早期低速檢測設(shè)備上,因需要通過機(jī)械運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)分光,耗時(shí)長,效率低,所以在后期的高速儀器上已經(jīng)基本沒有這樣的結(jié)構(gòu)了。
這是一種通過光纖與濾光片配合實(shí)現(xiàn)分光的光學(xué)系統(tǒng),在反應(yīng)杯后的光路上設(shè)置有導(dǎo)光光纖束,通過光纖將光導(dǎo)入到對應(yīng)的采集通道處,每個(gè)采集通道在光纖出光口設(shè)置有對應(yīng)波長的濾光片,通過濾光片可實(shí)現(xiàn)對全光譜光信號的分光,從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)物質(zhì)吸光度的測量。
通過光纖后分光的結(jié)構(gòu)減少了機(jī)械運(yùn)動裝置,效率大大提升,而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多波長的同步檢測。但因光路通過光纖的導(dǎo)光會導(dǎo)致光效降低,進(jìn)而會影響光源燈的使用壽命,所以需要選用導(dǎo)光效率高的光纖。同時(shí),波長的準(zhǔn)確度主要依賴于濾光片的濾光效果,在選用濾光片時(shí)需要滿足截止深度的要求。
當(dāng)然通過光纖可以輕松實(shí)現(xiàn)對光路徑的改變,對一些安裝空間受限制的場景,利用光纖和濾光片配合的后分光光學(xué)系統(tǒng),具有很大的優(yōu)勢。
分光片后分光光學(xué)系統(tǒng)是一種當(dāng)前市場應(yīng)用廣泛的分光光學(xué)系統(tǒng),其原理是利用分光片可對特定波長光進(jìn)行反射,對其他波長光透射的原理,來實(shí)現(xiàn)對特定波長光方向的改變,從而實(shí)現(xiàn)可以不依靠光纖來改變光的傳遞路徑也可以實(shí)現(xiàn)對特定波長光的吸收。
分光片后分光光學(xué)系統(tǒng)光利用效率高,模塊體積小,調(diào)試簡單,目前在中低速生化分析儀中應(yīng)用廣泛。
當(dāng)然,分光片只是起到改變特定波長光路徑的作用,具體波長的準(zhǔn)確性,雜散光的控制主要還是依靠濾光片來實(shí)現(xiàn),所以在設(shè)計(jì)選型時(shí)需要滿足濾光片截止深度和半波寬的需求,從而控制波長準(zhǔn)確性和雜散光。
光柵后分光光學(xué)系統(tǒng)是目前中高速生化分析儀的主流分光方式,其原理為利用核心光學(xué)器件將復(fù)合光分開為按一定波長規(guī)律依次分布的光譜帶,結(jié)構(gòu)上在光譜帶出放置一個(gè)金屬擋片,然后通過在金屬擋片上開細(xì)條縫隙,讓特定波長的光透過金屬擋片,而不需要的光則不能透過,從而實(shí)現(xiàn)分光,透過金屬擋片的光到達(dá)接收單元,從而可以實(shí)現(xiàn)對特定信號的采集和轉(zhuǎn)換。
光柵分光具有效率高,分光準(zhǔn)確,雜散光低,波長準(zhǔn)確性高的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)更高的測量靈敏度和線性范圍,所以被廣泛應(yīng)用。
來源:極客淺北雜談