분광기의 성능결정요소

분광기의 성능결정요소에는 무엇이 있을까요?

• Sensitivity - 분광기의 감도는 샘플로부터 나온 빛을 검출기가 얼마나 잘 감지하는지를 나타냅니다. 높은 감도는 낮은 농도의 샘플도 정확하게 측정할 수 있도록 도와줍니다.
• Optical Resolution - 광학적 해상도는 분광기가 인접한 파장대의 두 스펙트럼 선 또는 피크 간의 최소 간격을 구별하는 능력을 말합니다. 높은 광학적 해상도는 더 세밀한 구조의 스펙트럼을 구별할 수 있게 해줍니다.
• Signal-to-noise Ratio - 신호 대 잡음비는 측정된 신호와 백그라운드 노이즈의 비율을 나타냅니다. 높은 신호 대 잡음비는 측정된 신호의 정확도와 신뢰성을 향상시킵니다.
• Dynamic range - 다이나믹 레인지는 분광기가 측정할 수 있는 신호의 최대 및 최소 한계를 나타냅니다. 높은 다이나믹 레인지는 넓은 신호 범위를 측정하는데 도움이 됩니다.
• Stray light - 측정되지않는 다른 파장대의 빛이 측정에 영향을 미치는 현상을 말합니다.
• Wavelength range - 분광기가 측정할 수 있는 파장의 범위를 나타냅니다.
• Thermal stability - 열 안정성은 분광기의 성능이 온도의 변화에 얼마나 영향을 받는지를 나타냅니다. 온도 환경에서 작동하는 것이 정확한 측정 결과를 얻는데 중요합니다.
• Interface - 소프트웨어와의 연결과 직관적이고 사용하기 편리한 인터페이스가 필요합니다.
  
  

Spectrometer Sensitivity

• 우리는 민감도를 광섬유로 들어오는 지정된 양의 빛에 대해 얼마나 많은 신호를 받는지로 정의합니다.
• 고객은 신호 변화를 민감하게 관찰할 수 있는지로 정의합니다
• 이런 얘기들이 관련이 있지만, 맞는 말은 아닙니다.
• 분광기의 민감도는 여러 요인에 의해 결정됩니다.
  
  • Detector choice
  • Optical bench configuration
    
    • Optical bench design
    • Slit size
    • Grating
  • Fiber size
• 가장 작은 민감도가 가능한 신호 변화는 분광기의 S:N 비율
  
  • S:N의 2배에 달하는 신호를 정확하게 감지합니다.
  • S:N은 디텍터 선택에만 의존합니다.
  • S:N은 광학 벤치 구성에 의존하지 않습니다.
    
    

Spectrometer Resolution

Measured as full-width at half-maximum (FWHM) for a peak

결정 인자

• Spectrometer의 크기가 클수록 해상도가 좋습니다.
  
  • Bigger = better resolution
• Size of detector pixel 이 클수록 해상도가 좋지 않습니다.
  
  • Bigger = worse resolution
• Width of slit 이 클수록 해상도가 좋지 않습니다.
  
  • Bigger = worse resolution
• Grating choice이 라인이 많을수록 해상도가 좋지만 파장대가 좁습니다.
  
  • More lines = better resolution, but smaller range