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微型卤钨灯光源
迷你卤钨灯光源尺寸图
光纤型近红外光谱仪尺寸图
迷你型卤钨灯光源

Mini型卤钨灯光源,型号LS-HM-P1,采用了美国IntllightTech不锈钢封装灯泡,发光波长为350-3000nm,发光稳定,散热性好,发散角小,配置精密控制的恒流电路,可实现点亮即稳定的效果,免去了开机预热时间。

为方便用户实现联机控制,该光源设置了本地模式和远程模式,通过一个拨动开关实现。本地模式用于旋钮控制光源强度,远程模式采用RS485通信控制光源强度,支持Modbus工业通用协议。

为用更小的功率实现更高效的光强输出,灯泡本身有聚焦镜,同时专门设计了准直镜头组,使得光更好的聚焦到SMA905接口的光纤上,增强输出光效。

一、产品特点

  • 快速稳定输出,点亮即可使用。卤钨灯一般预热后才可使用,该光源点亮即稳定,无需预热。
  • 精密恒流控制,长期稳定测量。恒流源控制发光强度,避免环境温度影响稳定性。
  • 输入强度可调,本地远程可控。本地模式用旋钮可调强度,远程模式可用RS485通信调强度。
  • 专业光路设计,光斑聚焦光纤。光纤本身很细,灯泡发光聚焦到光纤越集中,光效越高。

二、应用场景

        光纤型近红外光谱模块或光谱仪,主要结合光纤搭建透射或反射光路,用于接收获取近红外光谱。该型号无内置光源,需要外接光源,可根据实际应用场景需求,搭建各类光路。

  • 比色皿支架光路。测量比色皿溶液的透射率或吸光度,对应于国标中的分光光度法。
  • 浸入式探头光路。把探头投掷到溶液中,让溶液充满测量口,测量透射率或吸光度。
  • 固体透射光路。测量表面平整的镜片镀膜、塑料、油墨孔等光谱透过率分布。

三、技术参数

项目 参数 描述
产品型号 LS-HM-P1
波长范围 350-3000nm 覆盖可见近红外波段
灯泡功率 1.2W 低功率长寿命高稳定
可调光强 按需调强度
本地控制 旋钮调光 本地调光
远程控制 RS485通信Modbus协议 远程调光
供电规格 12V/1A
尺寸规格 尺寸:120 x 86 x 52 mm 重量156g
供电 12V/1A

四、产品选型

4.1 常用光源类型

        光谱测量中,常用的光源类型按照波长范围可分为如下几种:

光源类型 波长范围 描述和应用
卤钨灯光源 350-3000nm 可见近红外连续平滑光源,常用透反射测量
氘灯光源 185-400nm 紫外光源,常用于紫外吸收光谱分析
氘卤灯光源 185-1100nm 氘灯和钨灯组合光源,常用于紫外可见近红外宽谱测量
闪烁氙灯光源 190-800nm 触发闪烁,常用于气体和水质检测
汞氩灯光源 250-1700nm 线状光谱,常用于波长标定或校准
氮化硅光源 500-5000nm 红外光源,覆盖近红外和中红外
LED光源 220-4000nm 单波长或可见连续光,常用于荧光激发、颜色测量等

以上光源中波长范围中,为什么紫外截止到185nm呢?因为185nm的深紫外波长的光基本被氧气吸收。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长的紫外光后,光解产生臭氧和氧原子,所以大功率的深紫外氙灯点亮后会产生一定程度的臭味,此时需要戴防护口罩呦!

4.2 卤钨灯选型指标

        卤钨灯俗称白炽灯,白炽灯泡80后同学大多都见过,其原理是把钨灯加热到3000℃后,产生了350-3000nm的光辐射,其中380-760nm是可见光,因此被用于照明。卤钨灯的大部分能量都用来发热了,其中只有2-4%转化为可见光,电能利用率很低,在照明用途基本被LED灯取代。但是,卤钨灯由于光谱分布平滑,连续性好,且价格低廉,又常被用于医疗和光谱测量领域。

        市面上的卤钨灯非常多,灯泡从几元到上千元都有,而光源从几百到几千元不等,初步接触时常不知如何选型。下面就卤钨灯的几个常用选型指标来做分析。

        1. 光谱范围。卤钨灯一般采用的都是钨灯,光谱范围是350-3000nm,但350-400nm非常弱,大多从400nm开始使用。只要是钨灯,光谱范围都差不多,因此该指标只需认准是钨灯即可。

        2. 电稳定性。由于钨灯本质上是钨丝电阻加热发光,控制电压或电流均可以调光强度,但由于电压本身有一定的不稳定,电阻本身受温度影响,长期测量稳定性不如恒流控制,所以恒流稳定性更好;但对于大功率卤钨灯,电流控制芯片可选极少,所以又常用恒压控制。无论是恒流还是恒压,首先是要稳,否则输出光强会随之波动。

        3. 预热时间。卤钨灯是加热发光,加热本身有个稳定过程,常需要先预热,功率越大预热时间越长,同时电稳定性也越容易受影响。功率很小且灯泡质量很好时,可快速稳定,节省预热时间。

        4. 输出功率。通常灯泡功率越大输出功率就越大,但实际并非如此,输出功率和光路设计关系密切。因SMA905光纤接口连接的光纤仅有几百微米,如最常用的600μm,而灯泡发光是发散到空间各个方向,真正能直射入光纤的光非常非常少,这时就需要选型有发光方向的灯泡,同时需要设计透镜组,把更多的光收集到,尽可能聚焦到几百微米的光纤上。相同电功率的灯泡,选型好的灯泡和光路设计,相比差的灯泡且无光路设计,输出光功率差异经常高达几倍甚至几十倍。

        5. 强度可调。光谱仪本身是高灵敏设备,在光较强的时候,即使在最短积分时间,也可能导致饱和,此时需要额外添加衰减设备,操作较麻烦,若光源强度可调可避免该问题,用户可根据需求调整合适的光源输出强度。

       6. 控制方式。对于手动操作场景,本地通过旋钮或开关控制光源;而对于工业在线集成设备,通常需要远程通信控制光源,工业最常用的是RS485通信方式和Modbus协议。