微型光纤光谱仪在紫外可见吸收测量中的应用

　　1引言

　　光谱分析是一种非常成熟的分析方法，在化学分析、环境学检测、气体色谱学、光学镜片吸收和透过率测量、食品检测、生物化学、生命科学、医学和制药业等诸多应用领域应用十分广泛，几乎涉及到无机分析的所有领域，在有机分析中也占有一定比重，并呈逐渐上升之势。传统的分光光度计由于其价格昂贵、体积大、操作复杂、需要专人维护、测量速度慢等缺点，使其一直只能在实验室中应用。而随着微电子领域中的多像元光学探测器和光纤技术的迅猛发展，使生产低成本光谱仪成为可能。新一代的微型光纤光谱仪具有低成本、高分辨率、便携和高速测量等优点，可以很方便的应用在在线检测和实验室测量中。下面我们以荷兰Avantes公司的微型光纤光谱仪Avantes一2048为例，介绍微型光纤光谱仪在紫外可见吸收测量中的应用。

　　2Avantes一2048型光谱仪

　　2.1仪器原理

　　荷兰Avantes公司的Avaspec一2048型光谱仪，采用对称式光路设计，焦距75mm，包括光纤接头(标准SMA接口，也可以选择其它类型的接口)、准直镜、衍射光栅、聚焦镜和SonyILx554B型2048像素线阵CCD探测器，波长范围200一lloonm，最高分辨率0.04nm，提供USBI.1或USBZ.O接口、RS一232接口和FO数字/模拟接口。

　　2.2功能及特点

　　l)对称式光路设计，在更宽光谱范围具有更高分辨率;

　　2)体积小巧，只有手掌大小;

　　3)即插即用，无需手动设置;

　　4)温度稳定性好，热漂移小。

　　Avaspec一2048型光谱仪的光学元件和底板间采用无应力装配，出厂前经过特殊工序处理，因此环境温度对光谱仪影响极小，环境温度每变化l℃仅漂移0.1个象元。优秀的温度稳定性确保了其长时间测量的精确性和可重复性。

　　5)历史通道功能

　　Avaspec一2048型光谱仪可以同时监测最多8个输出参数随时间的变化，如用户定义的函数、积分、峰值(波长，相对强度)等。函数可以用VBscriPt代码编写。时序测量的结果可以被存储、载人或者打印。缩放和全景显示功能可以把时序测量结果中感兴趣的部分快速放大至全图显示。

　　6)过程控制

　　Avaspee一2048型光谱仪通过Avasoft一pROC过程控制软件可以设置8个时间序列函数的最大值和阑值，当测量值超出设置范围，电路板上I/O口的8个管脚会给出竹L电平做为响应。这些竹L信号可以直接与工业环境下的可编程控制器相连，进行在线自动控制。

　　2.3典型应用测量

　　2.3.1气体成分测量中的典型应用