*Cấu tạo
Sơ đồ khối của hệ thu phổ phát quang bằng máy quang phổ cách tử đa kênh MS-257 dùng kỹ thuật thu CCD được dẫn ra ở hình 2.11. Hệ này gồm có ba bộ phận chính: nguồn kích thích, máy quang phổ cách tử MS-257 và hệ thu phổ, xử lý tín hiệụ
*Nguồn kích thích:
Nguồn kích thích là laser He-Ne phát bức xạ liên tục ở hai bước sóng 0,325 µm và 0,442 µm với công suất tương ứng khoảng 30 mW và 100 mW. Việc lấy lần lượt từng bức xạ này được thực hiện nhờ một kích lọc sắc gắn ở lối ra ở laser. *Máy quang phổ cách tử MS-257:
Máy quang phổ cách tử MS-257 do hãng ORIEL-USA sản suất, máy sử dụng cách tử số vạch/mm như mong muốn, việc đóng mở cửa sập bảo vệ detector CCD hoàn toàn tự động nhờ chương trình phần mềm cài đặt trước khi cường độ bức xạ chiếu vào nó quá lớn. Máy bao gồm một khe vào và hai khe ra: khe ra chính (khe
31 1 L Mẫu 2 L F
trục), khe ra phụ (khe ngang). Khi đo phổ phát quang ta thường sử dụng cách tử 77742 (1200 vạch/mm).
*Hệ thu và xử lý phổ:
Hệ gồm detector CCD IntraSpec TM IV, bộ khuếch đại, bộ điều khiển và máy tính dùng để hiển thị phổ dưới dạng file số liệu và file ảnh.
Detector CCD IntraSpec TM IV 1064x256 pixel , có độ nhạy cao (từ 3,8 femtoJun/cm2 đến 250 picoJun/cm2), tốc độ ghi phổ nhanh và vùng phổ làm việc tương đối rộng (từ 0,2 µm ÷ 1,2 µm).
Detector CCD được đặt trong một buồng chân không (p = 10 mmTorr) và được làm lạnh bằng pin Peltier để tăng tỉ số giữa cường độ của vạch, đám phát quang và cường độ phông gây nên bởi can nhiễụ Detector chỉ hoạt động khi nhiệt độ làm lạnh khoảng từ - 200C đến - 350C với độ chính xác ± 0,050C nhưng hiệu quả nhất là - 300C. Bộ điều khiển giúp cho detector hoạt động theo một phần mềm được cài đặt trước. Nó được thiết kế với công suất thu thập ảnh lớn và tốc độ truyền ảnh cao (khoảng 1 megapixel/s).
*Hoạt động của hệ thu phổ:
Nguồn bức xạ laser He-Cd sau khi qua kính lọc sắc F được thấu kính L1 (f1 = 15 cm) hội tụ vào mẫu dưới góc 450 so với quang trục của mấy quang phổ MS - 257. Chùm bức xạ phát ra từ mẫu qua thấu kính L2 (f = 9,4 cm) hội tụ vào khe của máy quang phổ. Sau khi phản xạ trên gương G1, gương cầu lõm G2, chùm bức xạ từ mẫu chiếu vào cách tử G. Cách tử có nhiệm vụ tách thành các chùm đơn sắc khác nhau và chiếu vào gương cầu lõm G3. Sau khi phản xạ trên G3 chùm bức xạ được chiếu vào detector CCD đặt sau khe trục hoặc phản xạ trên gương G4 chiếu vào detector CCD sau khe ngang. Các tín hiệu quang nhận được từ dectector CCD chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu này được khuếch đại, đưa vào bộ điều khiển qua máy tính cho phổ dưới dạng file số liệu và file ảnh.