solar laser systems solar laser systems
EN RU

M833

Рамановский монохроматор/спектрограф высокого разрешения
Рамановский монохроматор/спектрограф высокого разрешения M833
Особенности продукта

M833 – это уникальный высокосветосильный монохроматор/спектрограф со сложением дисперсий, обеспечивающий в компактном дизайне высокое спектральное разрешение, свойственное длиннофокусным приборам, и чрезвычайно низкий уровень рассеянного света, являющийся необходимым условием в спектроскопии рамановского комбинационного рассеяния, а также в других случаях работы со слабыми сигналами.

  • ЧРЕЗВЫЧАЙНО НИЗКИЙ УРОВЕНЬ РАССЕЯННОГО СВЕТА
  • КОМПАКТНЫЙ ДЛИННОФОКУСНЫЙ ПРИБОР (F=833 MM) С УНИКАЛЬНО ВЫСОКОЙ СВЕТОСИЛОЙ (F# 1:5.5)
  • ТРИ ПАРЫ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК
  • ВОЗМОЖНОСТЬ КОМПЛЕКТАЦИИ ПОЛНЫМ НАБОРОМ АКСЕССУАРОВ СОЛАР ЛС
  • ПОЛНОЕ КОМПЬЮТЕРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ FULL-SPEED USB ИНТЕРФЕЙС
  • ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ INSTRUMENTMANIPULATOR
  • ПРОГРАММНЫЕ МОДУЛИ DLL И/ИЛИ VI, ПОСТАВЛЯЕМЫЕ ПО ВАШЕМУ ТРЕБОВАНИЮ, ПОЗВОЛЯЮТ ОРГАНИЗОВАТЬ УПРАВЛЕНИЕ ПРИБОРОМ ИЗ ВАШЕЙ ПРОГРАММЫ ИЛИ LABVIEW
M833
ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА

 

Чрезвычайно низкий уровень рассеянного света позволит Вам уверенно регистрировать на многоэлементном детекторе и стоксовы, и антистоксовы компоненты на расстоянии до 20 см-1 от линии возбуждения (с решетками 1200 штр/мм) без использования Notch или Edge-фильтров.

Компактный длиннофокусный прибор (f=833 mm) с уникально высокой светосилой (F# 1:5.5) позволяет решать задачи, требующие высокого спектрального разрешения, и при этом не занимает много места в Вашей лаборатории, и даже является мобильным.

М833i в режиме Imaging демонстрирует абсолютную компенсацию астигматизма и беспрецедентное пространственное разрешение вдоль выходной щели с сохранением идеального качества линии.

Три пары дифракционных решеток (число штрихов и блеск решеток по выбору Заказчика) являются стандартной комплектацией прибора и обеспечивают широчайший диапазон решаемых задач.

Два входных, два выходных порта могут быть укомплектованы полным набором аксессуаров производства СОЛАР ЛС: входные щели стандартные и скрещенные, турели фильтров разделения порядков, узлы согласования апертур и оптические волокна, детекторы и адаптеры для них.

Полное компьютерное управление: щели, турели решеток и фильтров, переключение входных/выходных портов осуществляется через Full-Speed USB интерфейс.

Программное обеспечение SolarLS.LAB обеспечивает автоматическую работу системы с многократным сканированием и сменой решёток и фильтров, получением панорамных спектров, их демонстрацией и автоматической сшивкой, а также обработкой спектров.

Программные модули DLL и/или VI, поставляемые по Вашему требованию, позволяют организовать управление прибором из Вашей программы или LabVIEW.

 

КОНФИГУРАЦИЯ ПРИБОРА

Габаритные размеры M833

М833 содержит два входных порта и два выходных порта. На входной порт устанавливается либо стандартная входная щель, либо (опционально) скрещенная входная щель. Прибор может поставляться с одним входным и/или одним выходным портом. Все спектральные щели автоматизированы, ширина щелей регулируется из программного обеспечения прибора. Конструктивно щель также содержит микровинт и имеет возможность ручной регулировки ширины раскрытия ножей.

М833 стандартно содержит три пары дифракционных решеток, установленные на двух турелях. Т.к. в М833 реализовано раздельное управление сканированием и сменой решеток, то каждая дифракционная решетка при сканировании спектра вращается вокруг оси, проходящей через ее центр. Это позволяет максимально приблизить реальную оптическую схему к расчетной и обеспечить высокое оптическое качество в реальном приборе.

Стандартная оптика представляет собой сферические и плоские зеркала с покрытием Al+MgF2, оптимизированным для высокой эффективности в УФ-области. Опционально прибор может содержать оптику с покрытием Al+SiO2 или с золотым покрытием для высокой эффективности в ИК-области спектра.

На выходные порты М833 могут быть установлены или две выходных щели, или одна выходная щель и детектор, или два детектора одновременно.

Прямой (Аксиальный) и боковой (Радиальный) выходные порты работают поочередно. Переключение между выходными портами осуществляется из программного обеспечения при помощи поворотного зеркала, которое в своем рабочем положении направляет излучение на боковой (Радиальный) выходной порт. Возможна поставка прибора с одним выходным портом (Аксиальным). Если радиальный выходной порт не используется, на него устанавливается заглушка.

Выходная щель М833 содержит 4 крепежных отверстия М2.5, позволяющие Вам при необходимости закрепить на корпусе щели Ваш собственный детектор. Расположение крепежных отверстий указано на рисунке.

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

 

 

спецификация
Скачать спецификацию
Параметр Значение
Оптическая схема Оптимизированная схема Черни-Тернера с двойной дисперсией
— Рабочий спектральный диапазон — Стандартный 180-4800 нм
-при использовании соответствующих дифракционных решёток – до 40 мкм
— Компенсация астигматизма Опция. Возможна для бокового выходного порта
— Порты оптические 2 входных, 2 выходных порта
— Относительное отверстие 1:5,5
— Эффективное фокусное расстояние, мм 833
— Плоское поле, мм 30 х 10
Дифракционные решётки 70х70х10мм, автоматически управляемые, три пары из нижеприведенного списка 1)
— число штр/мм 2400 1800 1200 900 600 300
— длина волны в блеске, нм 225 400 600 600 1000 2000
— эффективный спектральный диапазон, нм 2) 190-600 253-800 380-1200 506-1600 760-2400 1500-4800
— механический диапазон сканирования, нм 0-640 0-850 0-1280 0-1710 0-2560 0-5120
обратная линейная дисперсия на краях эффективного диапазона, нм/мм 0,46-0,27 0,61-0,36 0,92-0,54 1,22-0,72 1,84-1,08 3,68-2,16
— среднее значение, нм/мм 0,39 0,52 0,78 1,04 1,56 3,12
ширина одновременно регистрируемого интервала на краях эффективного диапазона, нм 13,3-
7,9
19,95-11,8 26,6-15,8 39,9-23,7 23,5-13,8 47,0-27,6
— среднее значение, нм 11,283) 16,923) 22,573) 33,843) 205) 405)
спектральное разрешение на краях эффективного диапазона, нм 0,015-0,009 0,02-0,012 0,03-0,017 0,04-0,024 0,12-0,07 0,24-0,14
— среднее значение, нм 0,0123)
0,0244)
0,0163)
0,0334)
0,0243)
0,0484)
0,0323)
0,0664)
0,15) 0,25)
— среднее значение, см-1 0,83)
1,564)
0,573)
1,174)
0,43)
0,784)
0,33)
0,64)
0,435) 0,25)
— Точность установки длины волны, нм ±0,03 ±0,04 ±0,06 ±0,08 ±0,12 ±0,24
— Воспроизводимость длины волны, нм ±0,006 ±0,008 ±0,012 ±0,016 ±0,024 ±0,048
— Шаг поворота дифракционной решётки, нм 0,0017 0,0023 0,0035 0,0046 0,007 0,014
— Скорость сканирования, нм/с 5,3 7 10,5 14 23 42
Входные/выходные щели Автоматическая и ручная регулировка
— Ширина щели, мм 0 – 2
— Высота щели, мм 12
— Параллельность, мкм ± 1
— Размер шага, мкм 0,5
— Погрешность, мкм ± 10
Затвор6) Встроенный
Турель фильтров Автоматическое и ручное переключение
— Максимальное кол-во фильтров в турели 8
— Размер фильтра, мм 20 мм
— Световая апертура, мм 18
Компьютерный интерфейс Full Speed USB
Размеры, мм 496 x 483 x 360
Вес, кг 53

1) Состав комплекта дифракционных решёток определяется при согласовании заказа. По вашему запросу могут быть использованы дифракционные решётки с другим числом штрихов и блеском

2) Эффективный спектральный диапазон решетки охватывает диапазон с дифракционной эффективностью порядка 40% от дифракционной эффективности в максимуме

3) Для детектора с длиной светочувствительной зоны 29,1 мм и размером пикселя 8 мкм (разрешение составляет 4 пикселя)

4) Для детектора с длиной светочувствительной зоны 25,6 мм и размером пикселя 25 мкм (разрешение составляет 2,5 пикселя)

5) Для детектора с длиной светочувствительной зоны 12,8 мм и размером пикселя 25 мкм (разрешение составляет 2,5 пикселя)

6) Служит для автоматического измерения фона и защиты детектора от излучения нулевого порядка

ОПЦИИ И АКСЕССУАРЫ

Монохроматор-спектрограф М833 имеет широкий выбор опций и 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.

• Турель фильтров разделения порядков

• Адаптеры для согласования апертур оптического волокна и монохроматора

• Адаптеры для ввода излучения в волокно

• Конденсоры для ввода излучения в монохроматор

• Щель спектральная входная скрещенная (опционально устанавливается вместо стандартной входной щели)

• Оптические волокна

• Адаптеры для многоканальных детекторов

• Многоканальные детекторы

• Объективы Кассегрена

Все выходные щели снабжены устройством прецизионной фокусировки щели, а адаптеры детекторов обеспечивают возможность удобной фокусировки детектора. Адаптер детектора длиннофокусного монохроматора-спектрографа М833 позволяет изменять наклон плоскости детектора относительно оптической схемы прибора.

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.

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

 

Многоканальные CCD матрицы производства ANDOR Technology TM – уникальная технология вакуумирования детектора UltravacTM; глубокое ТЕ охлаждение (до -100°С)
Серия iVac Модель DR 324B-FI model, front-illuminated CCD, термоэлектрическое охлаждение UltraVacTM до -60°C, спектральный диапазон 400-1000nm, 1650х200 пикселей, размер пикселя 16мкм х16мкм, размер светочувствительной зоны 26.4мм х 3.2мм, АЦП 16 бит
Серия iDus Модель DV 401A-BV model, back-illuminated CCD, термоэлектрическое охлаждение UltraVacTM до -70°C, спектральный диапазон 200-1000нм, 1024х127пикселей, размер пикселя 26мкм х 26мкм, размер светочувствительной зоны 26.6мм х 3.6мм, АЦП 16 бит
Модель DU 401A-BV, back-illuminated CCD, термоэлектрическое охлаждение UltraVacTM до -100°C, спектральный диапазон 200-1000нм, 1024х127пикселей, размер пикселя 26мкм х 26мкм, размер светочувствительной зоны 26.6мм х 3.6мм, АЦП 16 бит
Серия Newton, EMCCD Модель DU970P-FI (*), front-illuminated EMCCD с электронным усилением, спектральный диапазон 400-1000нм, термоэлектрическое охлаждение UltraVacTM до -100°C, 1600х200 пикселей, размер пикселя 16мкм х16мкм, двойной выходной усилитель, crop mode, варьируемая скорость считывания до 3MГц, АЦП 16 бит
Модель DU970P-BV (*), back-illuminated EMCCD с электронным усилением, термоэлектрическое охлаждение UltraVacTM до -100°C, спектральный диапазон 200-1000нм, 1600х200 пикселей, размер пикселя 16мкм х 16мкм, двойной выходной усилитель, crop mode, варьируемая скорость считывания до 3MГц, АЦП 16 бит
Серия iStar, Gated iCCD Модель DH320T-25U-03 (*), сверхбыстрая CCD камера с затвором и усилителем яркости, спектральный диапазон 200-900нм, CCD 124х256 100% фактор заполнения, трубка 25мм, фотокатод Gen2 Multialkali S20, мулти-мегагерцовая скорость считывания, интегрированный цифровой генератор задержки, 3 ns Crop Mode сенсор, порт продувки фотокатода сухим газом, интерфейс USB

(*) по запросу могут поставляться другие модели детекторов производства ANDOR Technology TM

Двумерные матрицы HAMAMATSU для диапазона 200-1100нм
Модель U2C-16H7306 S7030-1006 датчик, неохлаждаемый, спектральный диапазон 200-1100нм, 1024×64 пикселей, размер пикселя 24×24мкм, размер датчика 24.6×1.4мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H7307 S7030-1007 датчик, неохлаждаемый, спектральный диапазон 200-1100нм, 1024×128 пикселей, размер пикселя 24×24мкм, размер датчика 24.6×2.9мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H7316 S7031-1006 датчик, термоэлектрическое охлаждение до –10°C, спектральный диапазон 200-1100нм, 1024×64 пикселей, размер пикселя 24×24мкм, размер датчика 24.6×1.4мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H7317 S7031-1007 датчик, термоэлектрическое охлаждение до –10°C, спектральный диапазон 200-1100нм, 1024×128 пикселей, размер пикселя 24×24мкм, размер датчика 24.6×2.9мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H10426 S10420-1106-01 датчик, неохлаждаемый, спектральный диапазон 200-1100нм, 2068х70 пикселей, размер пикселя 14х14мкм, размер датчика 28,672х0,896мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H11516 S11510-1106 датчик, неохлаждаемый, спектральный диапазон 200-1100нм, 2068х70 пикселей, размер пикселя 14х14мкм, размер датчика 28,672х0,896мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H11850 S11850 датчик, термоэлектрическое охлаждение до 5°С, спектральный диапазон 200-1200нм, 2068х70 пикселей, размер пикселя 14х14мкм, размер датчика 28,672х0,896мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H101409 S10140-1109 датчик, неохлаждаемый, спектральный диапазон 200-1100нм, 2068х70 пикселей, размер пикселя 14х14мкм, размер датчика 28,672х0,896мм, АЦП 16 бит
Модель U2C-16H101419 S10141-1109 датчик, термоэлектрическое охлаждение до -10°C, спектральный диапазон 200-1200нм, 2068х512 пикселей, размер пикселя 12х12мкм, размер датчика 24,576х6,072мм, АЦП 16 бит

 

Линейные датчики InGaAs HAMAMATSU для ИК-диапазона 900-1700нм (до 2600нм)
Модель UC-16H9041 G9204-512D датчик изображения, InGaAs, спектральный диапазон 0.9-1.7мкм, неохлаждаемый, 512 пикселей, размер пикселя 25×500мкм, размер датчика 12.8×0.5мм, АЦП 16 бит
Модель UC-16H912 G9212-512S датчик изображения, InGaAs, спектральный диапазон 0.9-1.7мкм, ТЕ охлаждение –10°C, 512 пикселей, размер пикселя 25×250мкм, размер датчика 12.8×0.25мм, АЦП 16 бит
Модель UC-16H914 G9214-512S датчик изображения, InGaAs, спектральный диапазон 0.9-1.7мкм, ТЕ охлаждение–10°C, 512 пикселей, размер пикселя 25×500мкм, размер датчика 12.8×0.5мм, АЦП 16 бит
Модель UC-16H908 G9208-256W датчик изображения, InGaAs, спектральный диапазон 0.9-2.6мкм, ТЕ охлаждение –20°C, 256 пикселей, размер пикселя 50×250мкм, размер датчика 12.8×0.25мм, АЦП 16 бит

 

Линейные неохлаждаемые датчики для диапазона 200-1100нм
Модель UC-12T3 TCD1304 датчик изображения, спектральный диапазон 190-1100нм, неохлаждаемый, 3648 пикселей, ширина пикселя 8мкм, АЦП 14 бит
Модель UC-12T2 TCD1205 датчик изображения, спектральный диапазон 200-1100нм, неохлаждаемый, 2048 пикселей, ширина пикселя 14мкм, АЦП 14 бит
Модель U2C-14H13496 S13496 датчик изображения, спектральный диапазон 200-1000нм, неохлаждаемый, 4096 пикселей, ширина пикселя 7мкм, АЦП 14 бит
Модель U2C-14H11639 S11639-01 датчик изображения, спектральный диапазон 200-1000нм, неохлаждаемый, 2048 пикселей, ширина пикселя 14мкм, АЦП 14 бит

 

ОСОБЕННОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Двойной монохроматор-спектрограф М833 представляет собой систему из двух монохроматоров-спектрографов, выполненных по горизонтальной схеме Черни-Тернера. Уникальность М833 и отличие его от стандартных двойных монохроматоров состоит в том, что М833 имеет плоское поле размером 30 мм х 10 мм и позволяет подсоединять не только одноэлементный детектор (ФЭУ), но и матричный многоэлементный детектор для одновременной регистрации широкого участка спектра.

Двойной монохроматор-спектрограф М833

Двойной монохроматор-спектрограф М833

Это свойство реализовано путем замены камерного зеркала первого монохроматора и коллиматорного зеркала второго монохроматора специально разработанной системой оптического сопряжения.

Кроме того, система оптического сопряжения выполняет следующие функции:

  • обеспечивает оптическую связь между двумя монохроматорами-спектрографами, расположенными один над другим в двухуровневой оптической схеме. Таким образом достигается компактность и мобильность длиннофокусного монохроматора-спектрографа М833.
  • обеспечивает полное отсутствие комы для любой длины волны в центре выходной щели (или на центре многоэлементного детектора). В результате М833 является уникальным двойным монохроматором, который, в отличие от стандартных двойных монохроматоров, не имеет спектральной области преимущественной компенсации комы. М833 демонстрирует высокое качество спектральных линий и уникальное спектральное разрешение для любого спектрального диапазона в пределах дифракционной эффективности решеток.

Оптическая схема и конструкция М833 полностью исключают возможность переотражений в специфицированных спектральных областях работы прибора и на два порядка снижают рассеянный свет по сравнению с одинарными монохроматорами, обладающими аналогичной дисперсиейфокусным расстоянием.

Линии ртутной лампы 312,567 нм, 313,155 нм, 313,184 нм, зарегистрированные с помощью M833 на дифракционной решётке 1800 штр/мм, демонстрируют высокое оптическое качество прибора

Линии ртутной лампы 312,567 нм, 313,155 нм, 313,184 нм, зарегистрированные с помощью M833 на дифракционной решётке 1800 штр/мм, демонстрируют высокое оптическое качество прибора.

 

КОМПЕНСАЦИЯ АСТИГМАТИЗМА

Компенсация астигматизма (Imaging) является часто используемой и популярной опцией M833. В частности, Imaging позволяет при волоконном вводе эффективно собрать весь сигнал комбинационного рассеяния на ограниченный по высоте детектор.

Компенсатор астигматизма в М833 представляет собой цилиндрическое зеркало, которое устанавливается на выходе оптической схемы вместо плоского поворотного зеркала, направляющего излучение на боковой (Радиальный) порт. Таким образом, астигматизм компенсируется на боковом выходном порту прибора, а конфигурация осевого порта остается стандартной

В целом астигматизм присущ всем спектральным приборам и выражается в том, что точка на входной щели изображается в плоскости изображения в виде вертикального отрезка. Величина астигматического отрезка для М833 составляет 7,7мм в центре плоского поля и соответственно 7,4мм и 8,2мм по краям поля. Наличие астигматизма обычно не ухудшает разрешающей способности прибора, но, в зависимости от высоты используемого детектора, может влиять на общую чувствительность системы.

Исправление астигматизма является обязательным в многоканальной спектроскопии, если требуется адекватно передать распределение освещенности вдоль щели, а также при использовании приборов с матричными детекторами в режиме двумерного изображения (Imaging).

Введение компенсатора астигматизма в оптическую схему позволяет исправить астигматизм в плоскости выходной щели до величины порядка 50мкм. Это обстоятельство нужно учитывать при расчете ожидаемого оптического разрешения прибора с конкретной решеткой. Компенсация астигматизма также влияет на вертикальное увеличение прибора:

 

Увеличение М833 Горизонтальное увеличение Вертикальное увеличение
без компенсации астигматизма 1,08 1,08
с компенсацией астигматизма 1,08 0,8

 

D-изображения оптического волокна, состоящего из нескольких 100мкм-волокон, полученные с помощью M833 (детектор iVac Andor CCD, размер пикселя 16x16 мкм)

2D-изображения оптического волокна, состоящего из нескольких 100мкм-волокон, полученные с помощью M833 (детектор iVac Andor CCD, размер пикселя 16×16 мкм), демонстрируют отличные возможности прибора по формированию.

СПЕКТРЫ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫЕ М833

Широкие возможности прибора демонстрируют приведенные ниже спектры комбинационного рассеяния, полученные на М833i (дифракционные решетки 1200 штр/мм) с возбуждением одномодовым лазером 532 нм, 10 мВт и регистрацией на охлаждаемой матрице S7031-1006 Hamamatsu (размер пикселя 24 х 24 мкм, размер матрицы 24,6 х 1,4 мм, АЦП 16 бит, охлаждение –100 С) в режиме суммирования строк (binning).

Блок-схема регистрации спектров комбинационного рассеяния приведена на Рис.3.

 Спектры комбинационного рассеяния кристалла парателлурита TeO2

Рис. 1. Спектры комбинационного рассеяния кристалла парателлурита TeO2. М833 — уникальный спектрограф, позволяющий одновременно наблюдать на многоэлементном детекторе и стоксовы, и антистоксовы компоненты, на расстоянии до 20 см-1 линии возбуждения

 Спектры комбинационного рассеяния единичных волокон нитрона демонстрируют характерные пики в области 300...480 см-1 с максимумом на 405 см-1

Рис. 2. Спектры комбинационного рассеяния единичных волокон нитрона демонстрируют характерные пики в области 300…480 см-1 с максимумом на 405 см-1.

 

Блок-схема регистрации спектров комбинационного рассеяния

Рис. 3. Блок-схема регистрации спектров комбинационного рассеяния

Регистрация проводилась под 90° к возбуждающему излучению. Система сбора излучения состояла из широкоапертурного конденсора PS-3, оптического волокна диаметром 600 мкм и ахроматического адаптера AFA для согласования апертур оптического волокна и монохроматора.

 

Калькулятор

Дисперсия решёток в зависимости от длины волны

Оценочный калькулятор оптических параметров
Используя данный калькулятор Вы можете оценить значения обратной линейной дисперсии, одновременно регистрируемого спектрального интервала и спектральной разрешения в зависимости от выбранной дифракционной решётки, длины волны и характеристик детектора.
Выберите дифракционную решётку
calculator
calculator
Рабочий спектральный диапазон решётки, нм
Выберите центральную длину волны, нм
Начальная длина волны
Конечная длина волны
Обратная линейная дисперсия, нм/мм
ПРИМЕНЕНИЯ
  • Рамановская спектроскопия
  • Эмиссионная и флуоресцентная спектроскопия
  • Аналитические задачи, требующие высокого разрешения в диапазоне от УФ до ИК
  • Многоканальная спектроскопия
Отправить запрос на Рамановский монохроматор/спектрограф высокого разрешения M833

* обязательное поле