導(dǎo)語

在光譜分析領(lǐng)域，我們常常面臨一個(gè)兩難的選擇：

想要高分辨率和高靈敏度，往往只能選擇笨重的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式FTIR（傅里葉變換紅外光譜儀），它們嬌貴、怕震動(dòng)、且難以移動(dòng)；

想要便攜和集成，卻往往要在光譜質(zhì)量、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性上做出妥協(xié)。

對(duì)于系統(tǒng)集成商（System Integrators）和需要在線監(jiān)測的工業(yè)客戶來說，如何將實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的分析能力，“塞"進(jìn)緊湊、甚至惡劣的工業(yè)環(huán)境中？

今天，我們要介紹的 ARCoptix OEM FTIR 模塊，正是為了打破這一僵局而生。它不僅堅(jiān)固、緊湊，更擁有瑞士制造的精密基因，是您定制化光譜分析系統(tǒng)的理想“心臟"。

一、為什么選擇 ARCoptix OEM 模塊？

ARCoptix OEM FTIR 模塊并非簡單的將臺(tái)式機(jī)縮小，而是從底層光路設(shè)計(jì)開始，就充分考慮了系統(tǒng)集成的需求。它解決了傳統(tǒng)FTIR的三大痛點(diǎn)：體積大、怕震動(dòng)、接口難。

我們提供兩種核心配置，滿足不同層級(jí)的集成需求：

1.全集成版：OEM010 —— 開箱即用

如果您需要一個(gè)緊湊拉滿的“黑盒子"，OEM010是較佳選擇。

• 高度集成：內(nèi)置了加熱至 1550°K 的碳化硅（SiC）光源，并集成了高靈敏度的熱電制冷碲鎘汞（TE-MCT）探測器。

• 抗干擾：光源經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)，輸出光直接由干涉儀調(diào)制，對(duì)雜散光具有較強(qiáng)的免疫力。

• 尺寸：僅 180mm x 160mm x 80mm，輕松放入各類機(jī)柜或手持設(shè)備中。

2.靈活版：OEM011 —— 自由定義的“積木"

如果您對(duì)探測器有特殊要求，或者光路設(shè)計(jì)受限，OEM011 提供了更高的自由度。

• 組件通用：核心干涉儀與 OEM010 性能一致。

• 外部探測器：配備獨(dú)立的探測器模塊，允許您根據(jù)具體應(yīng)用場景靈活布置光路。

二、核心黑科技：無懼震動(dòng)的秘密

——長久對(duì)準(zhǔn)干涉儀 & 固態(tài)激光器

工業(yè)現(xiàn)場不是恒溫恒濕的實(shí)驗(yàn)室，震動(dòng)和溫度漂移是精密光學(xué)的“天敵"。ARCoptix 是如何克服的？

1.長久對(duì)準(zhǔn)干涉儀

傳統(tǒng) FTIR 多使用平面鏡干涉儀，一旦發(fā)生微小傾斜，信號(hào)就會(huì)大幅衰減。

ARCoptix 采用了雙角錐棱鏡（后向反射器）設(shè)計(jì)。

• 原理：兩個(gè)角錐棱鏡固定在一個(gè)共同的擺動(dòng)臂上旋轉(zhuǎn)。

• 優(yōu)勢：這種結(jié)構(gòu)對(duì)震動(dòng)和溫度漂移具有較強(qiáng)的抵抗力。無論擺臂如何運(yùn)動(dòng)，光路始終保持對(duì)準(zhǔn)，永遠(yuǎn)無需重新校準(zhǔn)。

• 耐用：擺動(dòng)臂在無磨損的撓曲系統(tǒng)上旋轉(zhuǎn)，確保了機(jī)械系統(tǒng)的超長壽命。

2.固態(tài)參考激光器

為了精準(zhǔn)測量反射鏡的移動(dòng)，必須有參考激光。不同于傳統(tǒng)笨重且壽命短的氦氖（HeNe）激光器，我們采用了850nm 溫度穩(wěn)定固態(tài)激光器。

• 更緊湊：體積大幅縮小。

• 更長壽：無需高壓電源，故障率極低。

• 更精準(zhǔn)：通過珀爾帖元件恒溫控制，波長漂移極低，確保了波數(shù)重復(fù)性優(yōu)于 <10ppm。這意味著不同單元之間、不同時(shí)間段的測量數(shù)據(jù)具有較高的一致性。

三、性能怪獸：不輸臺(tái)式機(jī)的參數(shù)

—— 小身材，大能量

別看它體積小，性能參數(shù)卻毫不含糊。無論是氣體分析、液體監(jiān)測還是材料識(shí)別，它都能提供科研級(jí)的數(shù)據(jù)支持。

• 高分辨率：標(biāo)準(zhǔn) 2 cm?1，可選 1 cm?1 甚至 0.5 cm?1。

• 寬光譜范圍：根據(jù)探測器不同，覆蓋 2 - 12 μm (5000 - 830 cm?1) 的中紅外黃金指紋區(qū)。

• 高信噪比：得益于4級(jí)熱電制冷 MCT 探測器，信噪比可達(dá) > 80,000:1 (OEM010-060配置)。

• 快速掃描：掃描頻率 >4 Hz (@ 4cm?1)，捕捉瞬態(tài)變化。

探測器選型指南：

四、軟件與生態(tài)：研發(fā)者的福音

—— AoDAQ 系統(tǒng)與全平臺(tái)支持

對(duì)于系統(tǒng)集成商而言，硬件好只是基礎(chǔ)，軟件好用、接口開放才是加速產(chǎn)品上市的關(guān)鍵。

1.AoDAQ：數(shù)字采集系統(tǒng)的核心

ARCoptix 提供的 AoDAQ 是一款多線程、跨平臺(tái)的強(qiáng)大軟件。

• TCP/IP 服務(wù)器架構(gòu)：這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）時(shí)代的核心技術(shù)。儀器數(shù)據(jù)和參數(shù)可以通過 TCP/IP 命令進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程訪問。

• 極簡集成：無論您使用 Python, C++, Labview 還是 Matlab，只需發(fā)送簡單的 TCP 指令即可控制光譜儀，無需糾結(jié)于底層驅(qū)動(dòng)。

• 跨平臺(tái)：支持從高性能臺(tái)式機(jī)到低功耗嵌入式單板計(jì)算機(jī)（如樹莓派等）。

2.高級(jí)數(shù)據(jù)分析：Panorama

如果您需要更深入的數(shù)據(jù)處理，我們與德國 Labcognition GmbH 合作提供的 Panorama 軟件包可實(shí)現(xiàn)：

• 數(shù)學(xué)運(yùn)算：基線校正、峰值拾取、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算。

• 定量分析：內(nèi)置 PLS（偏最小二乘法）和 MLR（多元線性回歸）向?qū)?，非統(tǒng)計(jì)學(xué)專家也能建立定量模型。

• 光譜搜索：建立和檢索專屬光譜庫。

五、實(shí)戰(zhàn)案例：挑戰(zhàn)極限環(huán)境

—— 短路徑、高壓、高溫流通池應(yīng)用

光說不練假把式。讓我們看一個(gè)基于 OEM010 的典型工業(yè)應(yīng)用案例。

挑戰(zhàn)：客戶需要監(jiān)測一種處于高壓（> 100 bar）且高溫狀態(tài)下的流體反應(yīng)過程。

方案：

1.使用 ARCoptix OEM010 模塊作為核心分析單元。

2.通過自制配件，將調(diào)制光耦合進(jìn)特制的短路徑流通池。

3.利用 OEM010 的緊湊性，將其直接安裝在反應(yīng)釜旁的防爆箱內(nèi)。

結(jié)果：系統(tǒng)成功在各種工況下實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，且得益于長久對(duì)準(zhǔn)干涉儀，設(shè)備在長期運(yùn)行中保持了較高的穩(wěn)定性，無需頻繁維護(hù)。

結(jié)語

ARCoptix OEM FTIR 模塊，重新定義了便攜式紅外光譜儀的標(biāo)準(zhǔn)。

它不是實(shí)驗(yàn)室儀器的妥協(xié)版，而是工業(yè)現(xiàn)場的“特種兵"。

它擁有長久對(duì)準(zhǔn)的堅(jiān)固心臟，靈活開放的軟件大腦，以及瑞士制造的精密品質(zhì)。

無論您是正在開發(fā)下一代在線氣體分析儀，還是需要為實(shí)驗(yàn)室搭建一套獨(dú)特的原位測量系統(tǒng)，ARCoptix 都能為您提供具有成本效益和技術(shù)優(yōu)勢的解決方案。

讓光譜技術(shù)，真正走出實(shí)驗(yàn)室，賦能千行百業(yè)。