在光譜分析領(lǐng)域，光譜儀可謂是“偵查兵”一樣的存在。無論是材料分析、食品安全、環(huán)境監(jiān)測還是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，它都是關(guān)鍵工具。但很多人對“光纖光譜儀”和“傳統(tǒng)光譜儀”的區(qū)別并不清楚，甚至誤以為只是“外觀不一樣”。

其實(shí)，兩者的差別，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止“加了根光纖”這么簡單。

一、什么是傳統(tǒng)光譜儀？核心在于“光學(xué)臺(tái)架一體化”

傳統(tǒng)光譜儀一般指那類結(jié)構(gòu)一體化、光源、樣品室、分光系統(tǒng)、探測器集成在同一主機(jī)上的設(shè)備。典型例子如紫外可見分光光度計(jì)、傅里葉變換紅外光譜儀等。

優(yōu)點(diǎn)：

成熟穩(wěn)定，適合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境

光路系統(tǒng)封閉，信噪比高

操作流程標(biāo)準(zhǔn)，精度較高

缺點(diǎn)：

體積大，便攜性差

樣品必須“送進(jìn)機(jī)器”分析，限制了實(shí)地應(yīng)用

某些應(yīng)用(如大田農(nóng)作物、污染現(xiàn)場)不便使用

二、什么是光纖光譜儀？核心是“解耦式設(shè)計(jì)+靈活光路”

光纖光譜儀采用模塊化設(shè)計(jì)：光采集、傳輸和分析被分開。光通過光纖傳輸至內(nèi)部的光柵分光系統(tǒng)，再由CCD或CMOS等探測器成像采集。

優(yōu)勢非常明顯：

小型化：可裝進(jìn)背包甚至手持終端

遠(yuǎn)程采樣：光纖可以拉到幾十米甚至更遠(yuǎn)，適合野外或危險(xiǎn)區(qū)域

多樣化采樣方式：可搭載探頭、積分球、微型樣品室、積分光纖陣列等，適配性極強(qiáng)

響應(yīng)速度快：通常毫秒級出數(shù)據(jù)，適合快速篩查或在線檢測

典型應(yīng)用場景包括：

農(nóng)業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測(葉片營養(yǎng)、果實(shí)成熟度)

水質(zhì)監(jiān)測(河道、湖泊、工業(yè)排放)

食品安全快檢

文物表面無損分析

實(shí)時(shí)工業(yè)過程控制

三、光纖光譜儀和傳統(tǒng)光譜儀差在哪？三點(diǎn)直擊本質(zhì)

靈活性 vs 精密性

傳統(tǒng)光譜儀“穩(wěn)準(zhǔn)狠”，但靈活性差;光纖光譜儀“輕快活”，但極限精度稍遜。

采樣方式

傳統(tǒng)儀器必須將樣品“放進(jìn)機(jī)器”，而光纖光譜儀是“把機(jī)器帶到樣品處”，差異巨大。

可擴(kuò)展性

光纖光譜儀能與各種探頭、成像系統(tǒng)組合，甚至與高光譜成像、自動(dòng)化機(jī)械臂聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在線智能檢測。傳統(tǒng)儀器則大多局限于實(shí)驗(yàn)臺(tái)面。

四、結(jié)語：不是替代，而是協(xié)同

需要明確的是，光纖光譜儀并不是傳統(tǒng)光譜儀的“升級替代品”。兩者定位不同，適用場景也有差異。實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)定量分析，傳統(tǒng)光譜儀仍是首選;但若你要在田間、在車間、在現(xiàn)場實(shí)時(shí)采樣并即時(shí)出結(jié)果，那光纖光譜儀幾乎是唯一選擇。

從“把樣品送到儀器”到“把儀器帶到現(xiàn)場”，光纖光譜儀打開了全新的使用維度。

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審核編輯 黃宇