Монохроматор спектрограф MSDD1000

Монохроматор-Спектрограф с двойной дисперсией MSDD1000

  • Монохроматор / спектрограф со сложением дисперсий
  • Оптическая схема Черни-Тернера с двухуровневым расположением оптических элементов
  • Спектральный диапазон 185 нм - 60 мкм
  • Фокусное расстояние 1000 мм (2 х 500 мм)
  • Относительное отверстие 1/5.9
  • Полностью автоматизированный
  • Большой выбор дифракционных решеток

Производитель SOL instruments

Описание

Монохроматор-спектрограф MSDD1000 – монохроматор / спектрограф со сложением дисперсий с эффективным фокусным расстоянием 1 м.
Двойная схема объединяет высокое спектральное разрешение, свойственное длиннофокусным приборам, чрезвычайно низкий уровень рассеянного света, являющийся неотъемлемым преимуществом двойных схем и малые размеры одинарных монохроматоров / спектрографов.

Особенности

Полностью автоматизированный спектральный прибор с эффективным фокусным расстоянием 1000 мм (2 х 500 мм) и относительным отверстием 1/5.9, который может быть использован в качестве монохроматора или спектрографа с большим плоским фокальным полем.

Монохроматор-спектрограф MSDD 1000 построен по модифицированной схеме Черни-Тернера с двухуровневым расположением оптических элементов, что обеспечивает удвоение дисперсии, а также позволяет минимизировать аберрации и исключить переотражения спектров от дифракционных решеток и зеркал.
MSDD 1000 – это двойной монохроматор без промежуточной щели, в котором верхний и нижний уровень являются отдельными монохроматорами. Связь между уровнями осуществляется с помощью двух плоских поворотных зеркал.

Оптическая схема и конструкция MSDD 1000 построены таким образом, что монохроматор любого из уровней может использоваться как первый. При этом, если излучение подать на вход монохроматора одного из уровней, то спектр будет формироваться в фокальной плоскости монохроматора другого уровня, что позволяет легко каскадировать монохроматоры для построения счетверённого из двух двойных.

Высококачественная оптика и большой выбор дифракционных решеток обеспечивают работу MSDD 1000 в широком спектральном диапазоне от 185 нм до 60 мкм (в зависимости от выбранной решётки) с непревзойдённым спектральным разрешением.

Автоматизированная турель для установки двух пар дифракционных решеток (модели MSDD1004 и MSDD1004i) обеспечивает быструю смену решеток с высокой воспроизводимостью заданной длины волны. Оптическая схема монохроматора спектрографа

В моделях MSDD1002 и MSDD1002i используется однопозиционный держатель, который позволяет легко сменять решетки вручную. Устройство монохроматора спектрографа

В моделях MSDD1002i и MSDD1004i скорректирован астигматизм благодаря применению специальной оптики, что позволяет использовать эти приборы в многоканальной спектроскопии. В этих приборах используется только один входной порт.

Монохроматор-спектрограф MSDD 1000 имеет два входных (только модели без компенсации астигматизма – MSDD1002 MSDD1004) и два выходных порта. Выбор портов осуществляется с помощью поворотных зеркал. На каждый из выходных портов могут быть установлены либо выходные спектральные щели, либо многоканальные детекторы.

Монохроматор-спектрограф MSDD 1000 предлагается с двумя вариантами входных и выходных спектральных щелей: ручные, с управлением с помощью микрометрического винта, и автоматизированные (комбинированные), позволяющие управлять шириной раскрытия ножей как в автоматизированном режиме, так и вручную (вращением микрометрического винта).

Большой выбор сменных решёток позволяет получить наилучшее сочетание высокой энергетической эффективности и максимального спектрального разрешения для различных областей спектра.

Мы также предлагаем большой выбор дополнительных аксессуаров для Монохроматора - спектрографа MSDD 1000: восьми и шестипозиционное фильтровое колесо, скоростные затворы с возможностью заведения излучения напрямую и через световод, оптические световоды с адаптерами, входные и выходные конденсоры, интегральные и многоэлементные детекторы и другие аксессуары.

Экстремально высокое спектральное разрешение – лучше 0.004 нм для решётки 3600 штр/мм, – в сочетании с уникально высокой светосилой
(F# 1:5.9) делают двухпроходовый метровый Монохроматор-спектрограф MSDD 1000 идеальным прибором для спектроскопических применений, требующих высокого разрешения при ограниченной площади, когда невозможно использовать физически больший инструмент.

Модели монохроматоров-спектрографов серии MSDD100

Модели из серии MSDD100 MSDD1002 MSDD1002i MSDD1004 MSDD1004i
Дифракционный узел Однопозиционный
держатель для сменяемых вручную пар решёток
Однопозиционный
держатель для сменяемых вручную пар решёток
Турель с возможностью установки двух пар решеток Турель с возможностью установки двух пар решеток
Оптика Стандартная С компенсацией астигматизма (Imaging) Стандартная С компенсацией астигматизма (Imaging)

Как и во всех спектральных приборах, построенных по схеме Черни-Тернера, в Монохроматорах Спектрографах MSDD1000 ось вращения дифракционных решёток проходит через центры нарезных поверхностей рабочих дифракционных решеток и совпадает с направлением штрихов. Это обеспечивает постоянство геометрии пучков для формирования плоского и фиксированного фокального поля. В варианте исполнения MSDD1000 с автоматизированной турелью, оси вращения решёток расположены перпендикулярно оси сканирования по спектру, что обеспечивает высокую воспроизводимость установки заданной длины волны при смене решёток.

Конфигурация прибора

Монохроматоры-спектрографы MSDD1000 – двойные монохроматоры/спектрографы со сложением дисперсий, имеющие большое количество конфигураций для реализации спектроскопических задач, требующих высокой разрешающей способности, низкого уровня рассеянного света и точности. Мы предлагаем несколько вариантов исполнения приборов, широкий выбор дифракционных решёток, большое количество аксессуаров и два варианта программного обеспечения. Для построения спектроскопической системы, настроенной для решения Ваших уникальных задач, необходимо выбрать нужную конфигурацию прибора.

Вы можете сами выбрать нужную конфигурацию Монохроматора-спектрографа MSDD1000, используя приведённую ниже информацию, либо проконсультироваться с нашими специалистами.

Выбор конфигурации включает:

  • выбор варианта исполнения корпуса
  • выбор варианта исполнения узла дифракционных решёток
  • выбор количества и параметров дифракционных решёток
  • выбор количества входных портов
  • выбор количества выходных портов
  • выбор количества и типа спектральных щелей
  • выбор аксессуаров
  • выбор варианта программного обеспечения

КОРПУС

  • корпус прибора со встроенным контроллером
  • синусный механизм разворота решётки
  • основные зеркала (камерное и коллиматорное)
  • оптически связанная система из двух поворотных плоских зеркал
  • два встроенных затвора
 

Варианты исполнения корпуса:

  • Со стандартной оптикой, покрытие зеркал Al+MgF2
  • Со стандартной оптикой, покрытие зеркал Au
 

По специальному заказу мы предлагаем оптику с интерференционным покрытием для всех вариантов исполнения корпуса.

УЗЕЛ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК

Монохроматоры-спектрографы MSDD1000 предлагаются в двух вариантах крепления решёток:

Автоматизированная турель на две пары дифракционных решёток.
Использование автоматизированной турели обеспечивает смену решеток нажатием одной кнопки из управляющей программы от ПК. Оси вращения решёток в турели расположены перпендикулярно оси сканирования по спектру, что обеспечивает высокую воспроизводимость установки заданной длины волны при смене решёток.

Держатель на одну пару дифракционных решеток.
Позволяет легко сменять решетки вручную. Решётки позиционируются в держателе с высокой точностью и замена решёток производится без дополнительной подстройки прибора.

ВХОДНОЙ ПОРТ И ВХОДНАЯ ЩЕЛЬ

Монохроматоры-спектрографы MSDD1002 и MSDD1004 имеют два входных порта, работающих попеременно – прямой и боковой. Приборы с компенсацией астигматизма (MSDD1002i MSDD1004i) имеют только один боковой вход. Выбор входного порта осуществляется с помощью поворотного зеркала.
На каждый из входных портов могут быть установлены входные спектральные щели.

Два варианта щелей:

  • С ручным управлением
  • Автоматизированные
 

Все спектральные щели имеют стандартные присоединительные фланцы, что позволяет крепить непосредственно к входной щели различные оптические аксессуары нашего производства: адаптер для оптического волокна, конденсор F#-matcher, фильтровое колесо, скоростные затворы и другие.

Монохроматоры-спектрографы MSDD1000 могут поставляться в следующей конфигурации входных портов:

  • Один прямой входной порт
  • Один боковой входной порт
  • Два входных порта


Один прямой входной порт
При использовании только одного входного порта предпочтительнее выбирать конфигурацию с прямым входным портом, так как в этом случае не требуется входного поворотного зеркала.
В конфигурации с одним прямым входным портом боковой входной порт закрыт заглушкой.

Один боковой входной порт
Для некоторых применений в качестве входного порта требуется использовать боковой входной порт - например, при каскадировании монохроматоров. Для конфигурации с одним входным боковым портом мы предлагаем фиксированное входное поворотное зеркало.
В конфигурации с одним боковым входным портом прямой порт закрыт заглушкой.
Один боковой вход используется в монохроматорах-спектрографах с компенсацией астигматизма (MSDD1002i и MSDD1004i)

Два входных порта
При необходимости использования обоих входных портов в приборе устанавливается автоматизированное входное поворотное зеркало для быстрого переключения портов с высокой точностью позиционирования.
Входной порт, через который заводится излучение в MSDD1000, называется активным.

ВСТРОЕННЫЙ ЗАТВОР

В Монохроматорах-спектрографах MSDD1000 для каждого входного порта используется отдельный световой затвор с независимым управлением. При выборе входного порта затвор неактивного входного порта автоматически закрывается. Затворы используются при измерении фонового сигнала или темнового сигнала фотоприёмников. Затвор активного входного порта автоматически закрывается при установке длины волны нулевого порядка, а также при смене выходного порта для защиты детекторов от повреждения излучением высокой интенсивности. Управление затворами осуществляется либо из управляющей программы от ПК, либо напрямую TTL-сигналами от внешнего устройства.

ВЫХОДНЫЕ ПОРТЫ

Монохроматоры-спектрографы MSDD1000 имеют два выходных порта - прямой и боковой. Выбор выходного порта осуществляется с помощью поворотного зеркала. На каждый из выходных портов могут быть установлены либо выходные спектральные щели; либо адаптеры для многоканальных детекторов.

Монохроматоры-спектрографы MSDD1000 могут поставляться в следующей конфигурации выходных портов:

  • Один прямой выходной порт
  • Один боковой выходной порт
  • Два выходных порта

Один прямой выходной порт
Такая конфигурация обычно применяется в случае использования только одного детектора. Детектор устанавливается на прямой выходной порт и поворотное зеркало не используется. В конфигурации с одним прямым выходным портом боковой порт закрыт заглушкой.

Один боковой выходной порт
Некоторые детекторы принципиально не могут быть установлены на прямой выходной порт прибора из-за своих габаритных размеров. Для таких детекторов необходимо использоваться боковой выходной порт. Для конфигурации с одним боковым выходным портом используется фиксированное выходное поворотное зеркало.
В конфигурации с одним боковым выходным портом прямой порт закрыт заглушкой.

Два выходных порта
При необходимости использования обоих выходных портов в приборе устанавливается автоматизированное выходное зеркало для быстрого переключения портов. Высокая точность позиционирования выходного зеркала (лучше 0.01нм для решётки 1200 штр/мм) позволяет получать воспроизводимые спектры при переключении детекторов во время сканирования.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЩЕЛИ

Монохроматоры-спектрографы серии MSDD1000 предлагаются с двумя вариантами входной и выходных спектральных щелей:

  • Ручными
  • Автоматизированными

Ручные спектральные щели

ширина раскрытия щели плавно регулируемая
от 0 до 2.0 мм
параллельность ножей ± 1 мкм
точность
(при ширине щели 1 мм)
± 10 мкм
воспроизводимость ± 1.5 мкм
цена деления микровинта 2 мкм
высота щели 10 мм

Управление шириной щели производится вручную с помощью микрометрического винта. Высота щели регулируется с помощью диафрагмы в диапазоне от 0 до 10 мм.

Автоматизированные спектральные щели

ширина раскрытия щели плавно регулируемая
от 0 до 2.0 мм
параллельность ножей ± 1 мкм
точность
(при ширине щели 1 мм)
± 10 мкм
воспроизводимость ± 1 мкм
цена деления микровинта 2 мкм
единый шаг 0.5 мкм
высота щели 10 мм

В автоматизированных спектральных щелях используется шаговый двигатель для управления шириной раскрытия ножей из управляющей программы. Управление шириной щели также может производиться вручную с помощью микрометрического винта. Высота щели регулируется с помощью диафрагмы в диапазоне от 0 до 10 мм.

Все спектральные щели имеют стандартные присоединительные фланцы, что позволяет крепить непосредственно к щелям различные оптические аксессуары нашего производства, такие как адаптер для оптического волокна, конденсор F#-matcher, фильтровое колесо, скоростной затвор, детекторы на базе фотодиодов и ФЭУ и другие.

Управление прибором

Монохроматоры-спектрографы серии MSDD 1000 - полностью автоматизированные спектральные приборы.
Основой управления приборами является встроенный контроллер, который осуществляет постоянный контроль правильности выполнения команд управления механизмами прибора, поступающих от внешнего управляющего устройства. Кроме того, внутренний контроллер управляет встроенной платой АЦП, которая обрабатывает сигналы с интегральных фотоприёмников – ФЭУ, фотодиода и т. п.
Внешнее управление Монохроматорами - спектрографами серии MSDD 1000 производится от компьютера.

 

Программа управления DevCtrl
Сервисная программа DevCtrl входит в комплект поставки каждого прибора.
С помощью программы DevCtrl осуществляется управление всеми механизмами и узлами прибора, а также дополнительными аксессуарами. Эта программа также обеспечивает доступ к системным параметрам и настроечным коэффициентам прибора.

 

Спектроскопическая программа SpectraSP
Спектроскопическая программа SpectraSP предназначена для совместного управления Монохроматорами-спектрографами серии MSDD 1000 и системами регистрации на базе интегральных или многоэлементных фотоприёмников. С помощью программы SpectraSP осуществляется одновременное управление прибором и регистрация оптического излучения с помощью различных детекторов с последующей обработкой результатов спектральных измерений и их визуализации на экране в виде графического изображения спектров.




Схемы возможных конфигураций прибора

 

Входной порт

 

Выходные порты

Обзор монохроматоров-спектрографов 

Технические характеристики

Оптическая система

Оптическая схема: модифицированная Черни-Тернера с двухуровневым расположением оптических элементов
Диапазон длин волн: 185 нм - 60 мкм
Относительное отверстие: 1/5,9
Фокусное расстояние: 1000 мм (2 х 500 мм)
Диапазон сканирования, ограниченный углом разворота дифракционной решетки: 0-1280 нм (для решетки 1200 штр/мм)
Основные зеркала: сферические
Рассеянный свет: 10-8 (на расстоянии 20 нм от линии лазера 632,8нм)
Фокальная плоскость: 28 x 10 мм

Компенсация астигматизма

Модель MSDD1002 MSDD1004 MSDD1002i MSDD1004i
Горизонтальное увеличение: 1.08 1.08 1.08 1.08
Вертикальное увеличение: - - 1.11 1.11
Остаточный астигматизм: - - < 15 мкм < 15 мкм

Механизм развертки по спектру

Двигатель: шаговый, с дроблением шага
Механизм: синусный
Единичный шаг: 0,18 угловые секунды
Точность установки: ± 1 шаг
Макс. скорость: 10000 шагов/с

Оптические характеристики

Обратная линейная дисперсия: 0,82 нм/мм
Воспроизводимость: ± 0,005 нм
Спектральное разрешение:
- ФЭУ 0,013 нм
- Цифровая камера (12 мкм пиксел) 0,017 нм
Точность установки длины волны: ± 0,05 нм
Средний шаг сканирования: 0,0014 нм

Решетки

Размер дифракционных решеток: 80 х 70 х 10 мм
Способ вращения решетки: относительно центра нарезного участка решетки
Крепление дифракционных решеток: 1. Автоматизированная турель на 2 пары решеток
2. Сменный держатель на 1 пару решеток
    (смена решеток в ручную)
Автоматизированная турель на две пары решёток (модели MSDD1004 и MSDD1004i)
Воспроизводимость позиционирования решетки:
- по длине волны: ± 0.006 нм
- по вертикальному положению изображения: ± 20 мкм
Держатель на одну сменяемую вручную решетку (модели MSDD1002 и MSDD1002i)
Воспроизводимость позиционирования решетки:    
- по длине волны: ± 0.05 нм
- по вертикальному положению изображения: ± 75 мкм

Порты

Количество: 2 входных, 2 выходных
Воспроизводимость выбора выходного порта (автоматизированное зеркало): ± 0.01 нм
Время смены входного порта: 4 сек
Время смены выходного порта: 4 сек

Спектральные щели автоматизированные (комбинированные)

Управление шириной щели: автоматическое (шаговый привод) либо вручную (микровинт)
Ширина раскрытия щели: плавно регулируемая от 0 до 2.0 мм
Параллельность ножей: ± 1 мкм
Точность (при ширине щели 1 мм): ± 10 мкм
Воспроизводимость: ± 1 мкм
Цена деления микровинта: 2 мкм
Единичный шаг: 0.5 мкм
Высота щели: от 0 до 10 мм – регулируется диафрагмой

Спектральные щели ручные

Управление шириной щели: вручную микровинтом
Ширина раскрытия щели: плавно регулируемая от 0 до 2.0 мм
Параллельность ножей: ± 1 мкм
Точность (при ширине щели 1 мм): ± 10 мкм
Воспроизводимость: ± 1.5 мкм
Цена деления микровинта: 2 мкм
Высота щели: от 0 до 10 мм – регулируется диафрагмой

Встроенный затвор

Количество: 2 (на каждом входном порту)
Пропускание в закрытом состоянии: < 0.001 %
Время перекрытия: ~ 100 мс
Максимальная частота: 1 Гц
Управление: Программно от встроенного контроллера прибора или
TTL-сигналами от внешнего устройства

Управление

Общее управление: от встроенного контроллера
Внешнее управление: от персонального компьютера
Интерфейс связи с компьютером: Ethernet

Габаритные размеры

Габаритные размеры (ДхШхВ): 556 х 324 х 340 мм
Вес: 35 кг (может незначительно отличаться в зависимости от комплектации)

** Характеристики приведены 1200 штр/мм, ширине щели 24 мкм, длина волны - 546 нм.

Габариты монохроматора

Дифракционные решетки

Аксессуары для монохроматоров-спектрографов

Диафрагма для изменения высоты входной щели

Диафрагма для изменения высоты входной щели
Устанавливается на входную щель и предназначена для плавной регулировки высоты входной щели в диапазоне от 0 до 10 мм.

Держатель световода с XY-подвижкой

Держатель световода с XY-подвижкой
Предназначен для подключения световодов (наконечник диаметром 10 мм) как непосредственно на входную щель, так и к входным портам других аксессуаров. Позволяет точно выставлять положение световода относительно входной щели прибора.

Световоды

Световоды
Широкий спектральный диапазон от 180 до 2400 нм числовая апертура (NA) от 0,12 до 0,43 световоды для многоканальной спектроскопии Проконсультируйтесь с нашими специалистами для выбора световода, наиболее подходящего для Ваших применений.

Фильтровое колесо FWS-8

Автоматизированное 8-позиционное фильтровое колесо FWS-8

  • может устанавливаться от 1 до 8 фильтров
  • диаметр фильтров 25.4 мм (1 дюйм), толщина до 6 мм
  • управление – от встроенного контроллера прибора

При использовании фильтров для обрезания высших порядков дифракции можно задавать длины волн переключения фильтров для автоматической установки нужного фильтра во время процесса сканирования спектра. Фильтры устанавливаются на предприятии - изготовителе.

Фильтровое колесо FWS-6

Автоматизированное 6-позиционное фильтровое колесо FWS-6

  • может устанавливаться от 1 до 6 фильтров
  • диаметр фильтров 25.4 мм (1 дюйм), толщина до 6 мм
  • управление – от встроенного контроллера прибора

При использовании фильтров для обрезания высших порядков дифракции можно задавать длины волн переключения фильтров для автоматической установки нужного фильтра во время процесса сканирования спектра. Позволяет пользователю производить замену фильтров вручную.

6-позиционное фильтровое колесо с ручным управлением, модель FWS-6М

6-позиционное фильтровое колесо с ручным управлением, модель FWS-6М

  • может устанавливаться от 1 до 6 фильтров
  • диаметр фильтров 25.4 мм (1 дюйм), толщина до 6 мм

Позволяет пользователю переключать и производить замену фильтров вручную.

Скоростной затвор, модель FS-20

Скоростной затвор, модель FS-20

  • может устанавливаться от 1 до 6 фильтров
  • диаметр фильтров 25.4 мм (1 дюйм), толщина до 6 мм

Предназначен для прерывания светового излучения с частотой до 20 Гц. Устанавливается непосредственно на входную щель. Используется в качестве внешнего затвора для измерения темнового сигнала фотоприемников, а так же для модуляции светового потока.

Скоростной затвор с конденсором изображения, модель FS-20-IC

Скоростной затвор с конденсором изображения, модель FS-20-IC

  • может устанавливаться от 1 до 6 фильтров
  • диаметр фильтров 25.4 мм (1 дюйм), толщина до 6 мм

Предназначен для прерывания светового излучения с частотой до 20 Гц. В составе затвора используется зеркальный конденсор с асферическими зеркалами, что позволяет использовать FS-20-IC в широком спектральном диапазоне. Световое излучение заводится на вход FS-20-IC с помощью световода или конденсора. Затвор устанавливается непосредственно на входную щель и опционально комплектуется фильтровым колесом (автоматизированным или с ручным управлением). Используется в многоканальной спектроскопии в качестве внешнего затвора при одновременной регистрации нескольких спектров с помощь цифровой камеры.

Конденсор F-Matcher

Конденсор F-Matcher
Линзовый конденсор для ввода излучения от источника света или световода в спектральный прибор, при этом конденсор согласует фокальные числа световода и прибора. Может устанавливаться как на входную, так и на выходную щели. Конденсор опционально комплектуется фильтровым колесом (автоматизированным или с ручным управлением) или кассетой для установки сменных фильтров вручную.

Одноэлементные детекторы

Одноэлементные детекторы
Широкий выбор охлаждаемых (с помощью элементов Пельтье или криогенных в сосудах Дюара) детекторов – Si, Ge, InGaAs, InAs, PbS, PbSe, MCT.

Узел для сопряжения одноканального детектора

Узел для сопряжения одноканального детектора с малой приемной площадкой (диа.<2мм) с выходной щелью монохроматора
Для направления выходного сфокусированного излучения на малую приемную площадку детектора, используется специальный адаптер с тороидальным зеркалом. Также мы предлагаем адаптеры с линзовой оптикой - качество изображения лучше, но спектральный диапазон меньше.

Плата АЦП

Плата АЦП
Встраиваемая внутрь приборов плата АЦП (16 бит) для приёма электрических сигналов с одноэлементных фотоприёмников. Имеет два входа для подключения двух детекторов одновременно. Диапазон входных напряжений – 0...(+2) В, скорость выборки 100 кГц.

Похожее оборудованиеВ каталог
  • Измерение фемтосекундного переходного поглощения/отражения
  • Фемтосекундная флуоресцентная ап-конверсия
  • Возможность проведения экспериментов в области фемтосекундного вынужденного комбинационного рассеяния (FSRS) с разрешением по времени
  • Подсчет фотонов с корреляцией по времени (TCSPC) от сотен пс до мкс
  • Длительность импульса 190 фс – 20 пс
  • Энергия в импульсе до 2 мДж
  • Выходная мощность до 20 Вт
  • Частота следования импульсов 1 – 1000 кГц
  • Возможность синхронизации частоты следования импульсов и CEP смещение стабилизации
  • Диапазон длин волн: 30 нм - 1.2 нм
  • Спектральное разрешение:  0.05 нм
  • Фокусное расстояние: 500 мм
  • Оптическая схема: Сейя-Намиока (Seya-Namioka)
  • Матричный детектор
  • Вакуумирование, сверхсильное вакуумирование

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 – компактные спектральные приборы общего назначения с большим плоским фокальным полем (26х10 мм). Это полностью автоматизированные спектральные приборы с фокусным расстоянием 200 мм и относительным отверстием 1/3.6.

  • Спектральный диапазон 185 нм – 60 мкм
  • Фокусное расстояние 520 мм
  • Относительное отверстие 1/5.4