高光譜熒光測試係統介紹
基本原理：
熒ying光guang是shi一yi種zhong光guang致zhi發fa光guang的de冷leng發fa光guang現xian象xiang，當dang某mou種zhong常chang溫wen物wu質zhi經jing特te定ding波bo長chang的de入ru射she光guang照zhao射she時shi，其qi分fen子zi吸xi收shou光guang能neng後hou從cong其qi基ji態tai躍yue遷qian到dao激ji發fa態tai，並bing且qie立li即ji退tui激ji發fa並bing發fa出chu另ling外wai一yi種zhong出chu射she光guang，原yuan理li如ru圖tu1 所示。通常新的出射光的波長比入射光的波長更長，且多處於可見光波段。
係統使用高靈敏度、高信噪比、高像素Scoms 相機、製冷型InGaAs 等作為探測單元，使用高光譜分辨率的透射式光柵光譜儀，結合消色差成像鏡頭、內置推掃成像結構、內置調焦結構、內置Shutter 等(deng)單(dan)元(yuan)完(wan)成(cheng)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)的(de)集(ji)成(cheng)。大(da)功(gong)率(lv)的(de)氙(xian)燈(deng)光(guang)源(yuan)或(huo)者(zhe)高(gao)功(gong)率(lv)激(ji)光(guang)器(qi)作(zuo)為(wei)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)熒(ying)光(guang)信(xin)號(hao)檢(jian)測(ce)的(de)光(guang)源(yuan)體(ti)，配(pei)合(he)均(jun)勻(yun)性(xing)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)複(fu)眼(yan)透(tou)鏡(jing)組(zu)、激發濾光片、聚焦透鏡、反射鏡等結構完成樣品激發光的傳送，樣品在激發光的作用下會產生相應的熒光（發射）信xin號hao，在zai高gao光guang譜pu相xiang機ji前qian端duan設she計ji有you熒ying光guang濾lv光guang片pian，這zhe樣yang熒ying光guang信xin號hao最zui終zhong被bei高gao光guang譜pu相xiang機ji收shou集ji到dao，通tong過guo處chu理li分fen析xi建jian模mo等deng處chu理li後hou可ke獲huo取qu需xu要yao的de熒ying光guang光guang譜pu和he圖tu像xiang。
利用激光的優勢結合應用行業的需求，可將其高功率激光通過光纖傳導並導入到勻光光路（六麵體勻光結構）中，形成大麵積、均勻性高、聚焦的激發麵陣列光。可以為材料科學的研究提供強力的技術支持。例如：如果想要將這一新的鈣鈦礦太陽能電池光伏之星推向市場， 更好的理解光物理學和降解機製變的尤為重要。
高光譜成像設備可以獲得以下參數的空間分布：
這種有效的方法可以深入表征鈣鈦礦微觀結構，並將有助於理解這些材料中的降解現象，並使他們更接近於商業化。
熒光高光譜測試係統
高光譜相機參數：
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名稱 |
指標描述 |
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光譜儀 |
體全息透射式光柵（PGP）結構 |
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光譜範圍 |
350nm-1000nm |
900nm-1700nm |
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光譜分辨率 |
2.8nm |
5nm |
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光譜采樣間隔 |
0.5nm(mean) |
0.5nm(mean) |
1.8nm |
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光譜儀狹縫寬度 |
30μm |
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Shutter |
內置(選配) |
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探測器 |
像素尺寸 |
6.5μm*6.5μm |
6.45μm*6.45μm |
像素尺寸：15μm*15μm |
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像素大小 |
2048*2048 |
1392*1040 |
640*512(9.6mm*7.68mm) |
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類型 |
SCOMS |
CCD（Si） |
Cooled VGA SWIR InGaAs Camera |
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接口類型 |
USB3.0 |
USB2.0 |
Gigabit Ethernet |
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成像鏡頭 |
焦距（mm） |
25 |
25 |
30 |
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屬性 |
消色差可見-近紅外定焦鏡頭 |
近紅外成像鏡頭 |
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光譜範圍（nm） |
350-1000 |
350-1000 |
900-2500 |
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視場角（°） |
29（線視場角）@1米 |
20（線視場角）@1米 |
31（線視場角）@1米 |
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硬件配置 |
內置控製主板、微型處理器、電池、二維精密電控位移係統、輔助攝像頭等 |
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軟件 |
自主開發：控製、采集、分析處理等；數據兼容第三方； 提供二次開發（windows係統） |
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係統參數
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主要部件 |
設備名稱 |
主要技術指標和功能（高光譜成像係統采用內置推掃方式） |
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1 |
暗箱 |
外觀尺寸 |
80cm*80cm*100cm（長寬高） |
可定製 |
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樣品台尺寸 |
30cm**30cm*40cm（長寬高） |
可定製 |
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2 |
光源 |
反射光源 |
數量：4個； 功率：50W/個； 光譜範圍：350nm~2500nm； 對樣品可進行反射光譜測試。 |
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大功率LED光源 |
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氙燈光源 |
數量：1個； 功率：150W； 光譜範圍：300nm~2500nm； 作為激發光源可對樣品可進行熒光光譜測試。 |
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對氙燈光源輸出光的傳輸方式進行了 升級改進，單色光的傳輸效率更為高 效，提升了單色光強度，結構更為簡 單，濾光片更換更為方便。 複眼透鏡：光能利用率更高，大麵積 的均勻照明，勻化效果更好； 高效的光束轉向組件； |
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激光光源 |
532nm/808nm等大功率激光器。 多種光傳導方式： 1、采用1.5米長多模光纖傳導激光； 激(ji)光(guang)器(qi)輸(shu)出(chu)激(ji)光(guang)並(bing)利(li)用(yong)光(guang)纖(xian)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu)，使(shi)其(qi)光(guang)信(xin)號(hao)進(jin)入(ru)到(dao)六(liu)麵(mian)體(ti)勻(yun)光(guang)棒(bang)結(jie)構(gou)中(zhong)，通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)聚(ju)焦(jiao)透(tou)鏡(jing)，將(jiang)光(guang)源(yuan)光(guang)斑(ban)清(qing)晰(xi)的(de)成(cheng)像(xiang)，使(shi)得(de)光(guang)源(yuan)光(guang)斑(ban)照(zhao)射(she)區(qu)域(yu)光(guang)照(zhao)均(jun)勻(yun)一(yi)致(zhi)， 再經過大麵積平麵反射鏡的反射，使得激光均勻照射到樣品上進而形成激發麵陣列光。 采用複眼透鏡組傳導激光 激光器輸出激光並利用光纖進行傳輸，使其光信號進入到複眼透鏡組中，利用複眼透鏡組對光的勻化，使其形成麵陣列分布的激發光。 |
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3 |
附件 |
激發濾光片 |
熒光帶通濾光片非常適用於熒光成像應用。 其通帶具有> 93％的透射率，截止帶光密度可達OD6。濾光片基片為熔融石英材料，表麵用離子濺射工藝鍍加硬膜，采用黑色陽極氧化鋁環進行封裝。340nm/370nm/390nm/450nm/530nm/628nm/697 nm等300-1000nm可選。 |
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發射（熒光）濾光片 |
有色玻璃長波通濾光片有 27 種標準 SCHOTT 彩色玻璃類型可供選擇，可在紫外線 (UV)、可見光或近紅外 (NIR) 光譜中提供截止波長。有色玻璃基片在其波長範圍內具有很高的光譜透射率。設計標準尺寸為 50 x 50mm，可輕鬆集成到光學係統中， 並且厚度為 1、2 或 3mm。400nm/455nm/550nm/645nm/720nm等300-1000nm 可選。 |
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4 |
功能介紹 |
輔助監控 |
熒光測試時，係統需要完全密閉的暗環境下測試，通過輔助攝像頭可以實時監控暗箱內部情況下。 |
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軟件功能 |
采集控製、友好的參數設置界麵、自動曝光、自動調焦、自動速度匹配、手動參數設置、數據預處理、輔助功能、輻射度、均勻性、鏡頭、反射率、區域校準等。 |
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產品主要特點如下：
1）激(ji)發(fa)光(guang)源(yuan)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)整(zheng)視(shi)野(ye)，作(zuo)用(yong)於(yu)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)較(jiao)低(di)，同(tong)時(shi)避(bi)免(mian)了(le)由(you)於(yu)局(ju)部(bu)照(zhao)明(ming)造(zao)成(cheng)的(de)載(zai)流(liu)子(zi)複(fu)合(he)即(ji)使(shi)在(zai)較(jiao)低(di)功(gong)率(lv)下(xia)可(ke)獲(huo)得(de)高(gao)信(xin)噪(zao)比(bi)圖(tu)像(xiang)。
2）整視野麵成像，采用光譜掃描，成像速度快，150x150mm2成像範圍僅需10秒鍾。
XY&Line Mapping VS HyperSepctral Imaging
圖3 單點Mapping掃描成像與高光譜成像比較
3）可做絕對校準，獲得光譜絕對強度，獲取器件光電特性如EQE,Voc等
4）可選擇不同波長的激光作為激發光源
5）集熒光成像、電致發光、光致發光、反射率成像等諸多功能於一體。
表 1 熒光成像技術檢測的響應激發光源、波段和熒光發射波段：
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分類 |
檢測對象 |
光源類型 |
激發波段、波長/nm |
發射波段、波長/nm |
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葉片 |
煙草葉片 |
氙燈 |
355 |
440、520、690、740 |
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甜菜葉片 |
氙燈 |
340 |
440、520、690、740 |
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蘋果葉片 |
鹵素燈 |
520、550 |
650 |
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向日葵葉片 |
鹵素燈 |
紫外、藍光 |
610、685、735 |
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煙草葉片 |
LED |
455 |
505~560、690 |
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柑橘葉片 |
LED |
紫外、藍光 |
550、690 |
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柑橘葉片 |
LED |
紫外、紅、綠、藍光 |
黃、紅、遠紅外 |
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煙草葉片 |
LED |
470 |
650 |
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柑橘葉片 |
LED |
365、445、470、530 |
570、610、690、740 |
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蘋果葉片 |
LED |
455 |
618 |
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柑橘葉片 |
激光 |
532 |
680~712、712~750 |
|
|
柑橘葉片 |
激光 |
532 |
680~712、712~750 |
|
|
柑橘葉片 |
激光 |
473 |
|
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小麥葉片 |
激光 |
337 |
370~800 |
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果實 |
蘋果 |
閃光燈 |
紫外（《=340） |
440、520、690、740 |
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蘋果 |
LED |
藍光 |
紅、遠紅外 |
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葡萄 |
LED |
紫外、紅、綠 |
藍綠、紅、遠紅 |
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臍橙 |
LED |
紫外 |
綠 |
|
|
臍橙 |
LED |
365 |
530~550 |
|
|
蘋果 |
激光 |
337 |
350~820 |
|
|
材料 |
鈣鈦礦 |
激光 |
532 |
785 |
|
GaN |
激光 |
808 |
1180 |
地址：無錫市梁溪區南湖大道飛宏路58-1-108
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電話：
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郵箱：
地址：北京市海澱區中關村大街19號
電話：
郵箱：
地址：陝西省西安市高新區科技一路40號盛方科技園B座三層東區
電話：
郵箱：
地址：成都市青羊區順城大街206號四川國際大廈七樓G座
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