Двойной монохроматор со сложением и вычитанием дисперсии Модель MSA-130

  • Описание
  • Спецификация
  • Опции и аксессуары
  • ОСОБЕННОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Особенности

  • двойной монохроматор для эффективного подавления рассеянного света
  • многофункциональность: сложение и вычитание дисперсий в одном приборе
  • компактность и экономичность
  • высокая светосила

MSA-130 – это компактный двойной монохроматор с расширенными функциональными возможностями и низким уровнем рассеянного света.

Ключевой особенностью монохроматора MSA-130 является его уникальная способность работать как в режиме сложения, так и в режиме вычитания дисперсий.

Переключение режима работы MSA-130 представляет собой ручной перевод двухпозиционного переключателя из положения “Addition” (сложение) в положение “Subtraction” (вычитание) и обратно без каких-либо дополнительных юстировок со стороны пользователя. Прибор является многофункциональным, компактным, удобным и надежным.

В режиме сложения дисперсий MSA-130 представляет собой стандартный двойной монохроматор (суммарное фокусное расстояние 260нм) с промежуточной щелью и чрезвычайно низким уровнем рассеянного света.

В режиме вычитания дисперсий MSA130 является перестраиваемым фильтром с регулируемой полосой пропускания и резким краем. Ширина выделяемого спектрального диапазона задается промежуточной щелью, а центральная длина волны устанавливается синхронным поворотом двух дифракционных решеток

Так как в режиме вычитания дисперсии ход лучей во второй половине двойного монохроматора полностью соответствует обратному ходу лучей в первой половине, то в результате осуществляется полная компенсация дисперсий и достигается нулевая дисперсия. Весь спектр, выделяемый промежуточной щелью, отображается на выходе второго монохроматора в виде одной пространственной линии.

MSA-130 имеет широкий выбор нарезных дифракционных решеток. Для достижения идеальной компенсации дисперсии в режиме вычитания (нулевой дисперсии) изготовитель тщательно следит за тем, чтобы дифракционные решетки обоих половин монохроматора являлись репликами, изготовленными из одной и той же матрицы.

Особенности конструкции

Входная, промежуточная и выходная щели MSA-130 имеют ручное управление и плавную микрометрическую регулировку ширины раскрытия. Входная и выходная щели расположены под углом 66° к вертикали.

Обе дифракционные решетки MSA-130 установлены на одной оси и приводятся в движение одним и тем же шаговым двигателем. Это позволяет обеспечить полную синхронность вращения решеток и высокую точность установки длины волны. Управление дифракционными решетками MSA130 производится от компьютера через USB интерфейс.

Конструктивно дифракционные решетки закреплены в едином держателе, который тщательно съюстирован нашими сервис-инженерами. Держатель с рабочим комплектом решеток установлен в приборе. По Вашему желанию прибор может быть дополнительно укомплектован одним или несколькими комплектами дифракционных решеток в держателях.

Смена дифракционных решеток в MSA-130 является простой и удобной (см. рисунок).

Для смены решеток достаточно открыть крышку на задней панели MSA-130, открутить два крепежных винта и извлечь держатель с дифракционными решетками. Держатель помещается в специальный бокс из комплекта ЗИП. Вновь выбранный комплект решеток устанавливается в корпус MSA-130 и фиксируется двумя винтами. Этого достаточно, чтобы идеально восстановить положение дифракционных решеток, соответствующее калибровке завода-изготовителя.

Комплект поставки MSA-130 содержит визир Sight, предназначенный для проверки текущей калибровки монохроматора пользователем. Визир содержит объектив-ахромат, устанавливается на выходную щель и используется для визуального наблюдения положения изображения известных спектральных линий относительно центра выходной щели. Спектральный диапазон работы визира: 200нм-2000нм.

Программное обеспечение монохроматора MSA-130 содержит возможности оперативной коррекции калибровки пользователем.

Программное обеспечение также позволяет вычислить спектральную ширину линии, выделяемой монохроматором в режимах сложения и вычитания дисперсий в зависимости от установленной ширины входной, промежуточной и выходной щелей.

Выходная щель MSA-130 содержит два крепежных отверстия М2.5, позволяющие Вам при необходимости закрепить на корпусе щели Ваш собственный детектор. Два дополнительных отверстия M3 имеются на корпусе рядом с узлом щели. Расположение крепежных отверстий указано на рисунке.

Внимание: Во избежание выхода механизма щели из строя категорически запрещается закреплять на корпусе щели узлы весом более 1кг!

ПараметрЗначение
Оптическая схемаМодифицированный двойной монохроматор Черни-Тернера, с системой оптического сопряжения, обеспечивающей сложение или вычитание дисперсии
Фокусное расстояние, мм
(1-й монохроматор)
- коллиматор130
- камера142
Фокусное расстояние, мм
(2-й монохроматор)
- коллиматор142
- камера130
Порты1 входной, 1 выходной
Относительное отверстие1 : 4,5
Входная/выходная щели микрометрические регулируемые
ширина щели, мм0 - 2
высота щели, мм12
параллельность, мкм±1
точность считывания деления микрометра, мкм±1
Промежуточная щель микрометрические регулируемые
ширина щели, мм0 - 5
высота щели, мм12
параллельность, мкм±1
точность считывания деления микрометра, мкм±1
Дифракционные решетки1) Комплект из двух идентичных дифракционных решеток установлен в держателе и съюстирован изготовителем. Замена держателя с решетками производится пользователем без дополнительных юстировок
- Число штрихов на мм1200 штр/мм600 штр/мм300 штр/мм
- Размеры решетки, мм25 x 25 x 825 x 25 x 825 x 25 x 8
- Длина волны в блеске, нм2807 501500
- Рекомендуемый диапазон длин волн2), нм190 - 650385 -1300770-2600
- Механический диапазон сканирования, нм0 - 7600 - 13000-3000
- Обратная линейная дисперсия (средняя) первого монохроматора, нм/мм5,811,623,2
Точность определения длины волны, нм+/- 0, 15+/- 0, 25+/- 0,6
Повторяемость, нм+/- 0,05+/- 0,1+/- 0,2
Шаг сканирования, нм0,010,020,04
Скорость сканирования длины волны, нм/с193876
Режим сложения дисперсии Обратная линейная дисперсия (средняя), нм/мм3,06,012,0
Ширина выделяемого спектрального интервала, нм0,2 - 60,4 - 120,8 – 24
Спектральное разрешение, нм0,070,140,28
Режим вычитания дисперсии Обратная линейная дисперсия (средняя), нм/мм000
Ширина выделяемого спектрального интервала, нм0,2 - 400,4 - 800,8 – 160
Ширина изображения при 25 мкм входной щели, мкм - для промежуточной щели 2,5мм323232
- для промежуточной щели 5,0 мм434343
Рассеяный свет6 * 10- 9
Интерфейс связи с компьютеромHigh Speed USB
Требования к электросетиОднофазная сеть 85 - 264 В; 47 - 63 Гц
Ахроматический объективТрехлинзовый объектив f = 41.18nm (поставляется вместе с прибором; используется для коррекции калибровки)
Вес, кг8

1) Одна пара дифракционных решеток входит в стандартный комплект поставки. 2-я пара и 3-я пары дифракционных решеток могут быть поставлены опционально. Доступны также дифракционные решетки с параметрами, отличными от параметров, приведенных в настоящей спецификации.

2) Рекомендуемый диапазон длин волн охватывает спектральный диапазон, для которого значение дифракционной эффективности конкретной решетки превышает 30%.

Двойной монохроматор MSA-130 имеет широкий выбор аксессуаров, позволяющий осуществить эффективный сбор излучения от образца, расположенного на конечном расстоянии и в бесконечности, доставить излучение в монохроматор посредством оптического волокна и без него, осуществить эффективное согласование апертур оптического волокна и монохроматора.

Адаптеры PS-2 и PS-3 обеспечивают сбор излучения с конечного расстояния в широком апертурном угле и эффективный ввод излучения в оптическое волокно. PS-2 характеризуется высоким пропусканием в УФ-области спектра, а PS-3 имеет возможность установки краевого фильтра (Edge-фильтра). Объективы Кассегрена позволяют собирать излучение от объектов, расположенных на расстоянии от 3,5м до бесконечности.

Наиболее популярные аксессуары MSA-130:

Адаптер волокна ахроматический AFA

Адаптер AFA содержит два объектива-ахромата и разъем SMA-905 и предназначен для согласования апертур при волоконном вводе/выводе излучения в монохроматор. Спектральный диапазон работы AFA: 200нм-2000нм. Адаптер AFA устанавливается на входную и/или выходную щели MSA-130 и позволяет минимизировать потери излучения при волоконном вводе/выводе, а также значительно уменьшить рассеянный свет за счет согласования апертур.

Оптическая схема и внешний вид адаптера AFA

Внешний вид MSA-130 с волоконным вводом и выводом излучения, организованными с помощью адаптеров AFA

Кронштейн для обеспечения вертикального положения щелей

Входная и выходная щели MSA-130 расположены под углом 660 к вертикали.

Если особенности Ваших применений требуют вертикального расположения щелей, прибор может комплектоваться специальным кронштейном, обеспечивающим наклонное положение корпуса и вертикальное положение щелей. Опционально может поставляться кронштейн, обеспечивающий горизонтальное положение щелей MSA-130.

Другие аксессуары:

  • Адаптер для согласования апертур оптического волокна и монохроматора
  • Адаптеры для ввода излучения в волокно
  • Оптические волокна
  • Конденсоры для ввода излучения в монохроматор
  • Объективы Кассегрена
  • Кронштейны для обеспечения вертикального положения щелей

Обратитесь к специалисту СОЛАР ЛС для выбора комплектности прибора, наиболее полно удовлетворяющей потребностям Вашего приборного комплекса.

Основным преимуществом двойного монохроматора MSA-130 является его многофункциональность, т.е. способность работать как в режиме сложения, так и в режиме вычитания дисперсий без дополнительных подъюстировок и без ручной замены оптических элементов.

Это уникальное свойство было достигнуто путем ввода в оптическую схему двойного монохроматора переключаемой системы оптического сопряжения двух составляющих его одинарных монохроматоров.

В режиме вычитания дисперсии сопряжение монохроматоров осуществляется с помощью двух плоских зеркал, между которыми находится промежуточная щель. При переключении MSA-130 на режим сложения дисперсий одно из плоских зеркал заменяется «крышей», т.е. отражателем, выполненным в виде двух зеркал, образующих между собой двугранный угол величиной 90°.

Эффект от такой замены аналогичен классическому подходу при изменении режима сложения дисперсии на вычитание, который представляет собой «переворот» оптической схемы второго одинарного монохроматора относительно первого. Разница в том, что при стандартном подходе смена режимов требует полного изменения конструкции прибора, а в MSA-130 она осуществляется простым поворотом двухпозиционного переключателя в рамках одного и того же дизайна. Таким образом, в MSA-130 достигается многофункциональность работы при сохранении жесткости конструкции и компактного дизайна.

Все оптические элементы MSA-130 тщательно съюстированы изготовителем и не требуют дополнительных подъюстировок ни при смене режимов работы, ни при замене комплекта решеток.

* Оптическая схема MSA-130 запатентована.