UV-VIS & IR спектрально-аналитический комплекс на базе монохроматора-спектрографа MS3504i

Спектрально-аналитический комплекс предназначен для измерения спектров возбуждения, спектров люминесценции, индикатрисы люминесценции и измерения коэффициентов поглощения образцов.

Внешний вид спектрально-аналитического комплекса приведен на рисунке 1. Основанием комплекса является оптическая плита, установленная на опорах. На плите расположены следующие узлы:

• Ксеноновая лампа с блоком питания и конденсором.
• Монохроматор – спектрограф изображения (Imaging) MS 2004i (в комплекте с фильтровым колесом).
• Узел сбора люминесценции.
• Монохроматор – спектрограф изображения (Imaging) MS 3504i (в комплекте с фильтровым колесом).
• Детектор на базе фотодиода с узлом сопряжения (не показан).
• Детектор на базе охлаждаемого ФЭУ с блоком питания.
• Детектор на базе InGaAs - фотодиода с блоком питания и узлом сопряжения.
• Комплект световодов.

В состав комплекса входит компьютер для управления комплексом и обработки полученных результатов.

Рис. 1. Внешний вид спектрально-аналитического комплекса

Комплекс можно условно разделить на три части: канал возбуждения, узел сбора люминесценции и канал регистрации.

Канал возбуждения

Канал возбуждения состоит из ксеноновой лампы, конденсора, монохроматора-спектрографа MS2004i, ручного фильтрового колеса и объектива.
Излучение ксеноновой лампы с помощью конденсора фокусируется на входной щели MS2004i. Монохроматор служит для выделения узкого спектрального интервала излучения возбуждения. Ручное фильтровое колесо предназначено для обрезания вторых порядков дифракции. Объектив 1 служит для создания параллельного пучка лучей.

Узел сбора люминесценции

Параллельный пучек лучей, созданный объективом проходит через блок сменных светофильтров, в котором могут быть установлены до светофильтров размером 40х40х4мм (в том числе интерференционных). Объективфокусирует излучение возбуждения на образце, установленном в держатель. С помощью поворотного столика держатель с установленным образцом могут поворачиваться вокруг оси О-О'. Значение угла поворота отсчитывается по шкале, нанесенной на поворотный столик. Излучение люминесценции собирается на торец световода линзами, установленными в держатель световода.

При регистрации люминесценции в различных спектральных диапазонах может потребоваться сменить световод (со спектрально-аналической системой поставляется 2 световода – UV и WF, оптимизированные для ультрафиолетового+видимого и инфракрасного спектрального диапазона соответственно). Для легкой смены на каждый световод установлено стопорное кольцо с нанесенной на него риской. При наладке кольцо установлено так, что излучение люминесценции собирается на торец световода, а риска совпадает с большей стороной прямоугольника, образованного отдельными волокнами световода.

Держатель световода также может поворачиваться вокруг оси О-О'. Отсчет угла поворота осуществляется с помощью лимба (для выставления нуля он так же может поворачиваться). Фиксатор служит для фиксации держателя световода в необходимом положении. Для устранения внешней засветки снаружи узел сбора люминесценции закрывается кожухом (на рис. не показан).

Канал регистрации

Для ввода излучения из световода в монохроматор-спектрограф MS3504i служит   F/#-Matcher, в который для отрезания вторых порядков дифракции установлено автоматизированное фильтровое колесо. На боковом выходном порту монохроматора-спектрографа установлен детектор на базе охлаждаемого ФЭУ (спектральный диапазон – 200-900 нм). На прямом выходном порту установлен узел сопряжения, предназначенный для переноса плоскости выходной щели спектрального прибора на фоточувствительную площадку фотоприемника. На узел сопряжения может быть установлен как детектор на базе InGaAs-фотодиода (спектральный диапазон 1200-2500 нм), так и детектор на базе кремниевого фотодиода (спектральный диапазон 200-1100 нм).