спектрални устройства

Спектрални устройства. СЕЛЕКЦИЯ спектрални инструменти.

Наречен спектрални оптични устройства, в които разлагането на електромагнитното лъчение в оптичния диапазон на монохроматични компоненти. Такива устройства се използват за количествено и качествено изследване на спектралния състав на излъчваната светлина, абсорбира, отразена или разпръснати вещество. Тези изследвания позволяват да се определят свойствата на веществото, неговия химичен състав и физическата природа на процесите, свързани с радиация, или взаимодействието на светлината с материята. Спектрални устройства се използват също така за получаване на дадена спектрален състав на радиация.
Предложени "Tii" спектрални устройства са "класически" прилагане на метода според спектралната разлагането на емисиите. В тези устройства като дифракционна решетка диспергиращ елемент, който изпълнява пространствена разлагане в радиация спектър (дължина на вълната).
На "класическите" инструменти могат да бъдат разделени на две групи: monochromators и спектрографи.

monochromators

Тя е предназначена за изолиране на радиация рамките на предварително определен спектрален диапазон. Оптичната система включва монохроматор вход прорез, леща колиматора, дифракционна решетка, фокусираща леща и цепка изход, който излъчва радиация, принадлежащо към гама тесен дължина на вълната. В monochromators винаги е възможно да се сканира спектъра чрез завъртане на решетката на ръка или с помощта на специален механизъм.

спектрографи

предназначени за едновременно записване на относително широк спектър. За разлика monochromators, в фокусната равнина на лещата фокусиране на мястото на разликата изход е настроен многоелементни приемник (фотодиод, ред CCD, матрица CCD т.н.), което позволява да записва оптични емисии в определена област. Спектрографи, използвани главно в ултравиолетовата (UV), видими и близката инфрачервена (IR) региони на спектъра, което е причинено от наличните понастоящем много елемент радиация приемници (190-2600 пМ).
Основните характеристики на спектроскопски инструменти, които определят техните свойства и възможности са:
• работа спектрален диапазон,
• бленда и съответен отвор,
• дисперсия и резолюция,
• Нивото на околната светлина,
• компенсация астигматизъм.

Работна спектрален диапазон на инструмента.

Оптичен радиация обхваща огромна площ от електромагнитния спектър. Ние предлагаме устройства, които ви позволяват да работят в спектралния диапазон от 0,18 микрона до 60 микрона. Кратко гама-дължина на вълната е ограничена от факта, че въздухът е непрозрачен за дължини на вълните по-къс от 180 пМ. Измерванията на малка дължина на вълната, изисква използването на специални вакуумни спектрални инструменти.
Повечето от тях имат широк спектрален диапазон с огледални оптичните устройства. В тези устройства работен диапазон се определя от решетъчни параметри и вида на покрития прилага към повърхността на отразяващи оптични елементи (огледала, решетки). На catadioptric спектрални инструменти, работещи спектрален диапазон се определя главно от материала на изграждане на оптиката на лещата.
Ние предлагаме 4 вида покрития: Al + MgF2. Ag + SiO2. Au и смущения. палто намеса не е стандартна и се прави, ако е необходимо, съгласно изискванията на клиента. Изборът на вида на покритието е много важно, защото тя определя предаване спектрален инструмент. Парцел на огледало повърхност на коефициента на отражение на различни видове покрития е представен на следващата фигура.

РЕГИСТРАЦИЯ спектър с помощта на система за регистрация за
С изграждането на изображението.

Избирането на операционната спектрален диапазон на инструмента се определя и от параметрите на решетки дифракция. Ние предлагаме широка гама от решетки за ултравиолетови, видими и инфрачервени граници. Правилният избор на решетката осигурява най-добрата комбинация от висока енергийна ефективност и най-малко разсеяна светлина за различни спектрални области. Можете да изберете желания решетка от нашия списък на масиви себе си или да се консултирате с нашите експерти.
Всяка решетка има работа спектрален диапазон на дължина на вълната, която се определя от решетка характеристики - дължина на вълната на светлина ъгъл (ъгъл гланц). ефективност на решетката в светлината и максималния ъгъл намалява за двете дълги и къси дължини на вълните. Обхватът на дължините на вълните, за които решетка ефективност е най-малко 40% относителна ефективност при дължина на вълната на светлината в ъгъла, и има работен обхват на мрежата на вълната.
При избора на дифракционна решетка трябва да се счита за такъв важен параметър като "ъгъл на завъртане мрежа" в устройството. В монохроматор / спектрографа решетка ъгъл на въртене се определя от конструкцията на устройството. Например, монохроматор, ъгъл спектрограф решетка въртене MS3501 е от 0 ° до 55 °, което е еквивалентно на дължината на вълната съответства 0-1290 пМ решетка 1200 линии / mm. За решетки с различен брой линии, този параметър е различна и варира пропорционално на съотношението на броя на решетъчни канали. За 300 л.д. / мм Максимална дължина на вълната решетка 600 л.д. / мм и е съответно 2 пъти и 4 пъти по-голяма от решетка 1200 линии / мм, т.е. 2580 пМ и 5160 пМ. Решетка за 1800 линии / mm и 2400 линии / mm максималната дължина на вълната е съответно 1,5 и 2 пъти, съответно, ще бъде по-малко и 860 нм и 645 нм.
ПРИМЕР 1 ъгъл на завъртане решетка 1200 линии / mm в MS3501 на монохроматор спектрограф е 0-1290 пМ. При използване на решетка с дължина на вълната на светлина под ъгъл от 250 нм неговия обхват операционна дължина на вълната ще бъде 170-500 нм (диапазона, в която ефективността на решетката е не по-малко от 40 на сто относителната ефективност при дължина на вълната на светлината във въглерод). Работа уред същия спектрален диапазон е 180-500 нанометра, тъй като лъчение с дължина на вълната по-къси от 180 пМ се абсорбира от въздуха.
Пример 2. Превръщане на ъгъл решетка 1800 линии / mm MS3501 е 0-860 пМ. При използване на решетка с дължина на вълната 750 нм въглероден гланц неговия обхват операционна дължина на вълната ще бъде 500-1100 пМ. Работа уред същия спектрален диапазон е 500-860 нанометра, тъй като дълговълнова граница на работния спектрален диапазон на инструмента не се ограничава до работния обхват на самата (500-1100 пМ) решетка и максималния ъгъл на въртене в единица решетка.

Блендата и относителна отвор.

Бленда спектрален устройство е характерно осветление, създадена във фокалната равнина на обектива с акцент или инцидента с радиация поток на излъчване приемник. радиация енергия, преминаваща през устройството и спектралното излъчване инцидента на приемника се определя съответен отвор колиматор и с акцент лещи. Обектив с кръгъл входящ обектив диаметър г на фокусното разстояние F се характеризира с относителна апертура

или число, равно на фокусното

Обектив с правоъгълна входящ обектив с страни а и з се характеризира с относителна апертура

Например, ако фокусното разстояние на огледалото за колиматор е 380 mm и размери - 70x70 mm, съотношението на отвор на ε = 1 / 4.8. фокусно число е 4,8.
По-малката фокусно числото, толкова по-голяма част от радиация от източника минава през спектрален инструмент влиза в приемника. Ето защо, ако източникът на лъчение е много слаба, е необходимо да изберете спектрален инструмент с по-малък брой фокусно (бо lshim с относителна апертура). Забележете обаче, че с намаляване на фокусното брой характеризиращи бо-голямо съотношение отвор на устройството, се влошава поради увеличените аберации (сферична и кома) резолюцията на устройството.

Дисперсия и разделителна способност.

Важните характеристики на спектроскопски инструмент са неговата ъглова и линейна дисперсия. Ъгловата дисперсията е характеристика на апарат за разпръскване (дифракционна решетка). Това определя способността му да отклони излъчване на различни дължини на вълните под различни ъгли. Ако две близки лъчи на дължините на вълните λ и λ + dλ съответно отклонените чрез ъгли θ и θ + dθ. ъгловата дисперсия се определя като производно dθ / dλ.
За ъглова дисперсия на дифракционната решетка

Очевидно е, че ъгловата дисперсия е по-голяма, колкото по-голям брой линии / mm (л.д. / мм) в решетката и повече ъгълът на дифракция, и в случай на работа в открито нареждане на спектъра.
линеен дисперсия характеристика на устройството е като цяло. Ако дл е разстоянието от повърхността на изображението между двете съседни на спектралните линии, разликата от дължини на вълната е равна dλ. след това линейната дисперсията е производно дл / dλ.
Често спектрални инструменти се характеризират с количество наречен обратен линеен дисперсия dλ / дл и изразени в пМ / мм

f2 - фокусното разстояние на обектива с акцент,
# 948; - ъгълът на наклона на повърхността на изображението.

Важна характеристика на спектралната устройството е границата на резолюция, определена като най-малката разлика между дължини на вълните # 948; λ две монохроматични спектрални линии с еднаква интензивност, които са разрешени, т.е. наблюдава поотделно.
За количествено определяне на способността на устройството да се прави разлика между отделните два близко разположени спектрални линии въведе концепцията на резолюцията като отношението на дължината на вълната на границата на резолюция:

Помислете за връзката между резолюция и отклонения.

бл - минималното разстояние между два разрешими монохромни линии.

По този начин разделителната способност на устройството е пропорционална на линейни дисперсия. За да се увеличи резолюцията на monochromators се използват с добавянето на дисперсията (например, ни монохроматор / спектрограф MSDD1000) и echelle monochromators работещи в по-високи поръчки на спектъра (например, ни echelle монохроматор / спектрограф MSE750).

Ambient ниво светлина.

Всички монохроматор изход прорез винаги се разпада разлага в спектър на излъчване, и дори някои количество бездомни (разпръснати) излъчване от други дължини на вълните. Това може да се обясни с множествена отражение на светлината от оптичните части, пламва в техните джанти и вътрешните стени на устройството, разсейването на светлината върху оптическите повърхности на частите.
Дифузна светлина намалява точността на измерването спектрофотометричен особено когато яркостта на източника или чувствителността на детекторите в обхвата на зоната за проучване е ниска. За да се намали нивото на околната светлина, ние имаме черен кант и вътрешни стени със специални покрития, както и създадени в рамките на стените на инструменти и да се прилагат допълнителни филтри.
Най-надежден начин да се елиминира разсеяна светлина е да се използва двойно монохроматор дисперсия (например, ни монохроматор / спектрограф MSDD1000) и двойни monochromators (например, ни двойно монохроматор с дисперсия изваждане DM160). Наличието на двойно монохроматор междинно прорез позволява три порядъка по-ниски нива на околна светлина, което прави тези устройства необходими в лазер Raman спектроскопия, когато измерените сигнали десет порядъка по-малко от сигнала от лазера.

Астигматизмът компенсация (IMAGING).

ВЪЗМОЖНОСТ ЗА МОНТАЖ детектор.

За откриване на спектъра, получен чрез спектрален устройство, могат да бъдат използвани различни системи за запис - детектори (детайл основните видове системи за регистрация и техните характеристики могат да бъдат намерени тук). В зависимост от вида на детектор може да бъде монтиран директно към изходния порт или на изхода процепа на спектрометъра.
За детектори интегрални с поемаща област необходимо е най-малко 5 mm, за да се използва специален свързващ механизъм, който с помощта на тороидални огледало носи изображението на излизане прорез на фоточувствителен повърхността на радиация приемник. В този случай, всички изход радиация монохроматор на пада на приемната зона на излъчване приемник без загуба.
Ние предлагаме адаптери за нашите стандартни датчици и адаптери за монтиране на датчици на други производители.

Повечето от оборудването, произведено от "TII" имат висока степен на автоматизация, което гарантира надеждността на интегрирани електрониката. Процеси решетка въртене, смяна на дифракционни решетки (модели за кулата), определящи ширината на прорезите спектрален разкриване, променя изходния порт, и контролира работата на спомагателни устройства като филтър колело, затвора и други бързо, напълно автоматизирани. Трябва само да се определи с помощта на компютър или ръчни работа единица параметри дистанционно управление, съответстващи на това измерване и системата автоматично ще генерира всички замествания и персонализиране.
За контрол на спектралната инструмент, специална програма "DevCTRL", който идва с устройството безплатно.