微型高分辨率光纖光譜儀在等離子體領域的應用

2.2.2 歷史通道功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以同時監(jiān)測最多8 個輸出參數(shù)隨時間的變化，如用戶定義的函數(shù)、積分、峰值（波長，相對強度）等。函數(shù)可以用Visual-Basic 代碼編寫。時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，能夠實現(xiàn)遠距離測量和傳輸（大于300 米）以及長時間光譜數(shù)據(jù)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足在200-900nm 光譜范圍內，分辨率優(yōu)于0.1nm，同時使用光纖束進行探測（一端為一個光纖接頭，用于探測信號;另一端為多個接頭，連接各個通道），操作既簡單，又可以保證探測位于同一位置的信號。

2.2.5 對稱式光路設計

對稱式光路的入射焦距和色散焦距比是嚴格的1:1 關系，在CCD 上成的是完美的直線象，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(shù)據(jù)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，USB2.0 平臺最多128），采用主從電路板控制，各通道間實現(xiàn)真正意義上的同步數(shù)據(jù)采集。每個通道均包括一個獨立的光學平臺。

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

AvaSpec-2048 光譜儀的光學元件和底板間采用無應力裝配，出廠前經過特殊工序處理，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 個像元；優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性確保了長時間測量的精確性和可重復性。

2.3 測量方法

實際上，使用AvaSpec-2048FT 光譜儀測量等離子體的特征譜線的方法很簡單，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：軟件會將采集到的數(shù)據(jù)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(shù)值，單位Counts），如果要進行絕對強度測量，可以選擇在荷蘭Avantes 公司的定標實驗室里對光譜儀進行絕對輻射定標，波長范圍200-1100nm。為了使整個測量裝置更加靈活，還可以購買一臺輻射定標光源，在現(xiàn)場進行標定。

圖5 等離子體特征譜線測量實驗布局圖