產品資訊

光纖光譜儀 泛用型光譜儀

DETAIL

ATOM 微型光譜儀是一款高性價比的工業級光譜儀,體積小巧、重量輕盈,方便攜帶,光譜範圍可依需求配置。適用於色彩量測、吸光度量測、煙氣檢測、科研教學,以及近紅外吸收(如水果分級)等多種工業現場量測。

 

  • 產品特色

  • 可搭配具有固定銷的多芯密排光纖,光纖插拔強度一致性 ≤7%
  • 紫外光譜響應佳
  • CCD 背景雜訊 ≤30 RMS(最小積分時間下)
  • 具備 USBRS232 等多種通訊介面,並配置 10PIN 擴充介面,內建 DAC ADC,可進行光源啟用、強度控制與功率回饋

 
  • 規格參數

光學參數
光纖介面 Key-SMA905
像素 1024 pixels
雜散光 ~0.5%
波長溫漂 ~0.1 pixel/
功能參數
AD採樣 16 bit
數據介面 USB2.0、RS232、TTL
擴充介面 10 PIN
採集模式 單次、連續、軟體觸發、同步外部觸發、非同步復位外部觸發
檢測器積分時間 60 μs-65 s
外部觸發時延準確性 10 µs
CCD 讀出雜訊 30 RMS
CCD 動態範圍 5000:1
訊噪比 300:1
回應線性度 98%
其他參數
重量 約200g
尺寸 75×60×23 mm
工作溫度 0℃~40℃
工作濕度 20%-85%
1. CCD 讀出雜訊:最小積分時間,CCD 讀出雜訊的均方根
2. CCD
動態範圍:動態範圍為 最小積分時間情況,(飽和值-暗噪基線)/CCD 讀出雜訊的標準差,評價方法參照如海標準
3. 回應線性度:為校正之前
 
 
  • 產品配置
產品規格
光譜範圍
光譜解析度
起始波長
截止波長
10um
25 µm 50 µm
ATOM-200 - 405 200 405 1.0 1.2 1.5
ATOM-370 - 790 370 790 1.5 1.8 2.0
ATOM-200 - 1080 200 1080 3.5 4.0 4.5

光譜實際解析度不高於標值的 120%

光譜範圍及其他參數可根據客戶實際應用場景定制




  • 尺寸圖


 

  • 應用範圍

紫外/可見吸光度量測
ATOM 光纖光譜儀憑藉其小巧尺寸、高效的光譜檢測能力與便捷操作方式,專為水質分析領域設計。可快速、準確檢測水質中的多種成分與參數,為水質監測、污染預警、環境研究及水處理過程控制等提供可靠的數據支持,是水質分析的理想工具。
 
汙染物檢測
  • 重金屬離子檢測:如鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)等在特定波長下具有特徵吸收峰,透過濃度檢測,可為水體重金屬污染監測提供高靈敏度的檢測方法。
  • 有機污染物檢測:針對苯酚、石油類物質等常見有機污染物,透過分析其在紫外–可見光區的光譜吸收特徵,協助進行污染評估與治理成效監測。
  • 營養鹽檢測:可檢測氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、總磷等成分,為水體優養化監測與水生態修復提供數據支持。
  • pH 值測量:透過光譜吸收特性間接反映酸鹼度,滿足日常水質酸鹼性檢測需求。
  • 溶解氧(DO)檢測:利用特定螢光物質在不同溶解氧環境下的發光變化原理,測量溶解氧濃度,用於生態監測及水處理曝氣控制。
  • 濁度分析:基於光在水樣中散射光譜強度與濁度成正比的關係,可有效評估懸浮顆粒物含量。
 
顏色量測
原理:光譜儀藉由測量物體對不同波長光的反射、透射或吸收特性,來確定其顏色。當光線照射到物體表面時,物體會吸收一部分光,並反射或透射另一部分光。光譜儀可以將反射或透射的光分解成不同波長的光譜成分,並記錄下每個波長處的光強資訊。光譜數據經過處理後,可對應至標準顏色空間(如 CIE1931、CIE1976),實現精確顏色測量。
 
應用領域
  • ​​​​​​工業生產
印刷廠:測量油墨顏色。
塑膠工廠:控制原料與成品的顏色品質。
 
  • 紡織產業
測量染色效果,無論天然纖維(棉、毛、絲)或化纖(聚酯、尼龍),均可快速檢測,提升生產一致性。
 
 
 
  • 有色玻璃
有色玻璃是燒製普通玻璃時加入著色劑所形成的,主要應用於室內裝潢與建材行業。


 
  • 塗料產業
塗料的顏色是其關鍵品質指標之一。在研發與生產過程中,光譜儀是顏色品質控制的重要工具。
 
教學應用
  • 物理原理教學
  • 光的色散:光纖光譜儀可直觀展示不同波長光的分離,幫助學生理解光波長與顏色關係。藉由光柵或棱鏡色散元件,學生可觀察到光的波動性和粒子性雙重性質,加深對光學基本原理的理解。
  • 光纖全反射:光纖光譜儀的光纖傳輸環節可演示光線在光纖中的全反射原理,老師引導學生觀察光纖結構,解釋光在纖芯和包層間全反射。改變光纖彎曲程度,學生可觀察光訊號傳輸效率變化,理解全反射條件對光纖傳輸的重要性。
  • 光譜分析基礎:光纖光譜儀可測量各種光源光譜,老師採集不同光來源資料,講解光譜組成要素,如波長範圍、光譜線形狀、強度分佈等。並藉由測量鈉光燈光譜,觀察其特徵雙黃色譜線,幫助學生理解原子光譜與元素特徵。
 
水果分選
原理:利用光譜特徵捕捉水果表皮損傷與內部成分變化,非破壞性檢測保障果品完整。實現水果從表皮到內部成分分析的全流程無損檢測,為農業智慧化分選和品質控制提供高效解決方案。
 
優勢:
  • 無損快速檢測:毫秒至秒級完成檢測,適合大規模在線分選。
  • 多指標同時評估:藉由一次光譜掃描及合適的算法,可同時評估水果的糖度、酸度、硬度、水分、缺陷、顏色等多項資訊。
  • 易於整合:光譜儀體積小、重量輕,介面標準化,便於嵌入機械臂、輸送帶或可攜式裝置。
  • 檢測準確性高與一致性:光譜技術結合化學計量學模型,提供客觀且一致的品質判斷。
  • 彈性與可定制:可選不同波長範圍、解析度、狹縫尺寸的光譜儀,針對水果種類與品質目標進行優化。
  • 促進標準化與品牌化:精準的品質分選,將有效提升產業附加價值與品牌競爭力。
 
植物生長狀態監測
此技術透過分析葉片對不同波長光的吸收特徵,快速、無損評估植物生理狀態與健康情況。基本原理是由於葉片中的各種化學成分 (色素、水分、蛋白質、纖維素、木質素等)對特定波長的電磁輻射有選擇性地吸收。
  • 葉綠素(Chlorophyll a & b):植物進行光合作用的主要色素,強烈吸收藍光區 (約 400-500 nm)和紅光區(約 600-700 nm)的光並反射綠光(約 500-600 nm), 因此葉片呈現綠色。葉綠素含量直接反映了植物的光合能力和健康狀況。含量降低(如脅迫、衰老、營養缺乏)會導致紅邊位置(約 680-760 nm 反射率急劇上升 的區域)發生藍移,綠峰反射率增加。
     
  • 類胡蘿蔔素(Carotenoids - 胡蘿蔔素、葉黃素):輔助光合色素,吸收藍紫光區 (約 400-530 nm)。在葉片衰老或脅迫條件下,葉綠素降解,類胡蘿蔔素的顏色 (黃色、橙色)顯現出來。它們的光譜特徵可以指示植物的脅迫狀態和光保護機制。
  • 水分 (Water):是植物生命活動必需的物質。水分在近紅外區域有多個明顯的吸收帶,如 970 nm、1200 nm、1450 nm 和 1940 nm 附近。透過分析這些吸收帶的強度和形狀,可以評估葉片含水量,進而判斷植物的水分脅迫狀態。
     
  • 氮 (Nitrogen):是葉綠素和蛋白質的重要組成元素,與植物生長和產量密切相關。 氮含量通常不直接產生特徵吸收峰,但透過影響葉綠素和蛋白質的含量,會間接改變葉片的光譜特性。葉綠素含量的變化(可見光區)和蛋白質在近紅外區的吸收(與 N-H、C-H 鍵振動相關)都可用來間接估算氮含量。
     
  • 其他生化組分:如蛋白質、纖維素、木質素、澱粉等,在近紅外和短波紅外區域均有特定吸收特徵,與葉片的結構、成熟度、脅迫回應等有關。
     
  • 病害壓力:病蟲害壓力通常會導致葉片生理生化參數的改變,如色素降解、水分失衡、細胞結構破壞等,這些都會在葉片的光譜反射或吸收曲線上有所體現。因此,光譜技術可用於早期病害檢測和監測。例如:病斑區域的色素含量和水分含量會發生變化,導致其光譜特徵與健康區域不同。
結論:透過分析葉片吸收光譜的特徵吸收峰,可檢測植物的生理指標,例如葉綠素含量、植物脅迫狀態等。而測量葉片在特定波長範圍內的吸收率、反射率或透射率,並結合各種植被指數(如 NDVI、PRI、EVI 等)和化學計量學模型,可定量或定性評估上述生理生化參數, 應用於精準農業、植物脅迫監測、生態研究等提供重要技術支援。