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CEREX傅里叶红外光谱仪采用ABB Bomem corner cube双摆干涉仪

发布人:pli 来源: 发布时间:2016-11-23 10:59:12

从近红外光源S和激光L发出的光经分束器B/S后,一半的光透过到达定镜F,在定镜处反射回分束器,四分之一的光透过分束器回光源,四分之一的光经分束反射后向检测器方向传播;另一半的光被分束器反射至动镜M,在动镜处再次反射回分束器,四分之一的光被分束器反射回光源,四分之一的光透过分束器向检测器方向传播。两束向检测器方向传播的光会合后因光程不同而存在相位差,产生干涉,检测器D 和D’(激光检测器)检测到的都是干涉信号。

其中,激光主要有以下几点作用:1)触发检测器信号采集;2)波长内参比;3)部分厂家作干涉仪的准直用。

传统迈克逊干涉仪用于近红外也存在以下缺点:迈克逊干涉仪如果用于粗犷的工业环境中,非常容易受到外界的干扰,因为只有检测器的两束光始终重叠,才能确保检测到的是干涉信号而不是外界因素的干扰信号。对于定镜而言,相对容易,只要出厂时把信号调至最大,对于动镜则不同,它需要做来回运动,要保证动镜运动过程中始终与光线垂直,对于机械加工而言是非常困难的,运动中产生一定角度δ的倾斜几乎是不可避免的(如上图所示)。因此,它需要定期准直。另外,外界的震动也容易导致动镜运动的加快或延迟,这种运动改变因近红外波长非常短而对其的影响十分明显。


迈克尔逊传统干涉仪原理图

CEREX傅里叶红外光谱气体分析仪采用ABB Bomem Corner Cube双摆设计干涉仪。

采用立体角反射器立体角反射器是用半个立方体的立体角作镜面,代替平面镜。平面镜如果产生倾斜δ角度,反射回来的光倾角便是2δ,误差被放大了。立体角反射器的优点在于,光线能以同样的角度反射回去,不会被放大,下图示意了二维平面内的效果。立体角反射器的应用,理论上,可以减少约一半的误差。

双摆干涉仪的两个反光镜同时装在一个支架上,如图5 所示。该支架可以随转轴P 转动。扫描过程中两个镜子随轴一起转动,光程差对应于四倍的机械位移。立体角反射器确保了角度偏移可被自动补偿。因为采用剪式结构,并围绕枢轴旋转,容易导致枢轴与连接两个镜子轴之间的不平行。因此刚性的结构至关重要。