微型光谱仪的应用

微光学、微电子、微机械的结合产生出一类新的应用范围很广的器件——微型光机电系统(moems)，它也是机、电、光、磁、化学、传感技术等多种技术的综合。moems日益成为新的光学工具，已经对许多基于光学的仪器显示出应用前景。作为moems的一种，微型光谱仪具有许多大型光谱仪所不具备的优点，如重量轻、体积小、探测速度快、使用方便、可集成化、可批量制造以及成本低廉等，像普通光谱仪一样微型光谱仪有着巨大的应用市场，可以应用在实验室化学分析、临床医学检验、工业监测、航空航天遥感等领域，因而引起了人们广泛的兴趣。

微型光谱仪的实现可以应用多种技术，目前常用的方法包括：采用新型滤光技术制作微型光谱仪；利用光纤的化学传感性制成光纤探针进行光谱分析；使用微细加工制作集成式微型光谱仪等。
 

微型光谱仪的应用

随着微型光谱仪应用测量系统的不断拓展，光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测，其快速分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来，。依据现阶段实际应用现状，微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。

透射吸收测量：透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收，依据比耳定律，吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。

反射测量：反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量，在实际测量中，可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。

 

激光测量：根据激光光谱的特征，检测系统配置高分辨率的微型光纤光谱仪，同时可用积分球或余弦校正器来衰减入射光，以避免CCD探测器的饱和。
 

氧含量测量：氧含量是通过光纤探头荧光团的荧光强度的衰减来进行测量，应用荧光淬灭原理可以测量溶解氧或气态氧的分压，从而探测出环境的氧含量。
 

荧光测量：荧光测量因其光谱信号特别弱，因此需要一个高灵敏的探测器及一个率的滤光片，将样品激发出的微弱信号光和高强度的激发光区别开来。

 

拉曼光谱测量：拉曼光谱与红外吸收光谱同为研究物质的分子振动能级从而分析物质的组成，但相对于红外吸收光谱，拉曼光谱的谱线较为简单且具有*性，而且被测物不需进行前处理，因此在判断物质组成成分时有明显的优势。拉曼光谱测量系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感及介质中高散射粒子的判定。

 

激光诱导击穿光谱(LIBS)测量：LIBS是一种用于固体、液体及气体中进行实时、定性及半定量的光谱元素分析技术，其工作原理是高强度的脉冲激光聚焦在样品表面，脉宽为10ns的激光脉冲蒸发样品产生等离子体，随着等离子体的冷却，处于激发态的原子发射出元素的特征光谱，这个光谱被光纤探头收集并传送到光谱仪，通过光谱分析软件中预存的样品特征光谱进行比对分析。