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单色器和滤光片(单色仪搭配滤波片)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-04 16:07   点击:245  编辑:admin   手机版

1. 单色仪搭配滤波片

对射光纤的原理:

1.人机操作发出测距指令,出发激光器发出激光脉冲,一小部分能量透过分束片,作为参考脉冲直接送到脉冲采集系统,作为的起始点,启动数字式测距计时器开始计时:另一部分由折射棱镜放射,射向目标。

2.一般发射前端有望远光学系统,为的是减少出射光束的发散角,以提高光能面密度,增大工作距离,还可以减少背景和周围非目标标物的干扰。

3.到达目标的激光束有一部分被表面漫反射回到测距仪;

4.经接收物镜和光学,到达探测器APD,窄带光学滤波器的主要作用是充分利用激光优良的单色性,提高系统的信噪比;

5.光探测器APD将光学信号转换为电信号,然后将电信号进行信号放大、滤波整形。

6.整形后的回波信号关闭时间间隔处理模块,使其停止计时。 

2. 滤光片与单色器

它的工作原理是: 两个不同波段的辐射能比与温度有一定的对应关系。 使用两组窄带单色滤光片接收相邻两个波段的辐射能量,将其转换为电信号并进行比较。

都是同一个灯珠分别有两个灯杯,不同灯杯点不同的荧光胶实现不同的色温,达到不同的效果,比如5050双色温灯珠可以实现暖白(3000K)与自然白(4000K)搭配,有正白(6000K)搭配,或者自然白(4000K)与正白(6000K)搭配,3527双色温灯珠在原理上也是一样的。

3. 单色仪的使用

M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜,其中M1是固定的;M2由精密丝杆控制,可沿臂轴前、后移动,移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。在两臂轴线相交处,有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G1,它的第二个平面上镀有半透(半反射)的银膜,以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵,故G1又称为分光板。G2也是平行平面玻璃板,与G1平行放置,厚度和折射率均与G1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1次数不同而产生的光程差,故称为补偿板。

从扩展光源S射来的光在G1处分成两部分,反射光⑴经G1反射后向着M2前进,透射光⑵透过G1向着M1前进,这两束光分别在M2、M1上反射后逆着各自的入射方向返回,最后都达到E处。因为这两束光是相干光,因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。

4. 单色仪搭配滤波片原理

光学测温计采用亮度均衡法进行温度测量,使被测物体成像于高温计灯泡的灯丝平面上,通过光学系统在一定波长(0.65um)范围内比较灯丝与被测物体的表团亮度,通过调节滑线电阻可以调整流过灯丝的电流、也就是调整灯丝的亮度(即使每一电流对应于灯丝的一定温度,因而也就对应于一定的亮度),使灯丝的亮度与被测物体的亮度相均衡,此时灯丝轮廓就隐灭于被测物体的影像中。并可由仪表指示值直接读取被测物体的亮度温度。

光学测温计是非接触式辐射法单色测量仪,它遵循普朗克黑体辐射定律和维恩位移定律,即随着温度的升高,与辐射能量密度极大值对应波长向短波方向移动。

分类

光学测温计有灯丝隐灭式和滤波式两类。

灯丝隐灭式就是使被测物体成像于高温计灯泡的灯丝平面上,通过光学系统在一定波段范围内比较灯丝与被测物体的表面亮度,调节灯丝的亮度与被测物体的亮度相均衡,使灯丝轮廓隐灭于被测物体的影像中,电流表所示读数即为被测物的温度。

滤波式采用的是将灯泡灯丝的电流固定,使之发光强度一定,再用可变的滤光片将被测的光度强弱加以滤光,使被测物的光度与灯泡度相等,此时连在滤光片上的刻度即为被测物的温度。

结构

光学测温计结构原理图

光学测温计主要由光学系统和电控系统组成。

由放大镜1(物镜)和5(目镜)组成的光学系统相当于一架望远镜。移动目镜5可以清晰地看到光亮灯丝的影像。移动物镜1,可以看到被测对象的影像,它和灯丝的影像处于同一平面上。这样,就可以将灯丝的亮度和被测对象的亮度相比较。当被测对象比灯丝亮时,灯丝相对地变为暗色。当被测对象比灯丝暗时,灯丝成为一条亮线。当调节滑线电阻及改变灯丝亮度,使其和被测对象亮度相同时,灯丝影像就消失在被测对象的影像中,这时毫伏计指示的温度即相当于被测对象的亮度温度。

光学系统

它是由物镜和目镜组成的一个望远系统,选择测量距离范围为1m和无穷远之间,视度调节范围SD=±5视度,因此物镜和目镜焦距调节范围为0-30mm和-10-30mm,温度测量范围为700℃-1350℃。

光学高温灯泡的灯丝置于物镜的成像处,调节目镜位置使观察者可清晰地看到灯丝、调节物镜的位置,使被测物体清晰地成像在灯丝平面上。在目镜和观察孔间有可转动的滤色片座,温度测量时将红色滤色片移人视场,使所利用的光谱的有效波长为650nm,从观察孔同时看到被测物体与灯丝的像从而能清晰地观察到灯丝的隐灭过程。

5. 双色滤光片

流式细胞仪的工作原理是:将待测细胞经特异性荧光染料染色后放入样品管中,在气体的压力下进入充满鞘液的流动室。在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出,形成细胞柱。流式细胞仪通常以激光作为发光源。经过聚焦整形后的光束,垂直照射在样品流上,被荧光染色的细胞在激光束的照射下,产生散射光和激发荧光。这两种信号同时被前向光电二极管和90°方向的光电倍增管接收。光散射信号在前向小角度进行检测,这种信号基本上反映了细胞体积的大小;荧光信号的接受方向与激光束垂直,经过一系列双色性反射镜和带通滤光片的分离,形成多个不同波长的荧光信号。

这些荧光信号的强度代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度,经光电倍增管接收后可转换为电信号,再通过模/数转换器,将连续的电信号转换为可被计算机识别的数字信号。计算机把所测量到的各种信号进行计算机处理,将分析结果显示在计算机屏幕上,也可以打印出来,还可以数据文件的形式存储在硬盘上以备日后的查询或进一步分析。

检测数据的显示视测量参数的不同由多种形式可供选择。单参数数据以直方图的形式表达,其X轴为测量强度,Y轴为细胞数目。一般来说,流式细胞仪坐标轴的分辨率有512或1024通道数,这视其模数转换器的分辨率而定。对于双参数或多参数数据,既可以单独显示每个参数的直方图,也可以选择二维的三点图、等高线图、灰度图或三维立体视图。

细胞的分选是通过分离含有单细胞的液滴而实现的。在流动室的喷口上配有一个超高频电晶体,充电后振动,使喷出的液流断裂为均匀的液滴,待测定细胞就分散在这些液滴之中。将这些液滴充以正负不同的电荷,当液滴流经带有几千伏特的偏转板时,在高压电场的作用下偏转,落入各自的收集容器中,不予充电的液滴落入中间的废液容器,从而实现细胞的分离。对分选出的细胞可以进行培养或其它处理,做更深的研究。

6. 彩色滤波器

彩色编码(color coding)是利用编码方法将黑白影像灰度转换为不同的彩色色调的过程。是一种彩色增强技术,目的在于提高影像目视判读效果。最常见的应用是密度分割技术。因人眼对彩色的敏感力大大高于对黑白色调的敏感能力,故可将黑白影像按其密度(灰度)大小分成若干等级或层次,不同等级的像元均用不同彩色进行编码,从而获得一种新的假彩色密度分割影像。密度分级通常可达64级。在实际应用中,主要根据人眼辨色能力和能否突出显示研究目标来选择合适的3原色组合。

还可用滤波方法,即根据影像频率成分对影像各个区域进行彩色编码。

典型的滤波方法是利用低通、带通和高通滤波器获得3个范围的频率分量

7. 单色仪和光谱仪

光栅衍射公式是sinθ=kλ/d。衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构,使入射光的振幅或相位(或两者同时)受到周期性空间调制。衍射光栅在光学上的最重要应用是作为分光器件,常被用于单色仪和光谱仪上。

实际应用的衍射光栅通常是在表面上有沟槽或刻痕的平板。这样的光栅可以是透射光栅或反射光栅。可以调制入射光的相位而不是振幅的衍射光栅也能生产。衍射光栅的原理是苏格兰数学家詹姆斯·格雷戈里发现的,发现时间大约在牛顿的棱镜实验的一年后。

8. 颜色滤波器

使用万用表电阻计测量电阻来判断好坏:同一颜色的输入-输出线应分别短路。不同线色的输入线和输出线应分别打开。如有第三根线(地线),应将不同线色的输入线和输出线与地线打开。

万用表电阻的工作原理是使用敏感的磁电直流安培计(微安表)作为磁头。当一个小电流通过仪表时,就给出电流的指示。

然而电表头不能携带大电流。因此为了测量电路中的电流、电压、电阻,需要在表头上并联或串联一些电阻进行分流或降压。

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