Двойной монохроматор с нулевой дисперсией MZDD350i
- Широкая спектральная область: УФ, видимый, ИК спектральные диапазоны
- Низкий уровень рассеянного света
- Высокая апертура
- Высокая точность установки, определения длин волн
- Полная автоматизация
Производитель SOL instruments
Особенности
MZDD350i - это двойной монохроматор с нулевой дисперсией, представляющий собой два монохроматора изображения MS3504i, объединенных в одну конструкцию, причем выходная щель первого монохроматора является входной щелью второго. Прибор полностью автоматизирован. Набор из четырех решеток и плавно регулируемые щели позволяют работать в широком спектральном диапазоне с необходимой полосой пропускания.
Нулевая дисперсия достигается точным соответствием хода лучей через первую половину монохроматора обратному ходу лучей через его вторую половину. Оптические характеристики монохроматора с нулевой дисперсией определяются размерами входной и промежуточной (средней) щелей и аберрациями первой половины двойного монохроматора. Выходная щель выбирается такой, чтобы не виньетировать изображение входной щели. В отсутствие аберраций выходная щель была бы равна входной. В качестве примера в таблице 1 приведены расчетные данные размеров выходной щели в зависимости от размеров входной и промежуточной щелей для MZDD350i (решетка 1200 G/mm, длина волны 546 nm).
Таблица. 1.
Входная щель, мм | Средняя щель, мм | Выходная щель, мм |
0,025 | 2 | 0,031 |
0,5 | 2 | 0,52 |
1 | 2 | 1,05 |
1 | 1 | 1,04 |
В одинарном монохроматоре на выходе свет представляет собой участок спектра. В отличие от одинарного монохроматора для двойного монохроматора с нулевой дисперсией свет на выходе однороден, дисперсия не меняется. Данное важное свойство, наряду со способностью максимально полного подавления рассеянного света, определяют область применения MZDD350i.
Области применения
- Спектральные измерения от УФ до ИК диапазона в окнах прозрачности
В качестве перестраиваемого в широком спектральном диапазоне фильтра с заданной полосой пропускания при сильном подавлении рассеянного света - Рамановская cпектроскопия
Высокая степень подавления рассеянного света позволяет производить измерения близко от лазерной линии - Cпектроскопия импульсных источников света
Практически нулевое уширение световых импульсов после прохождения двойного монохроматора, благодаря точному обратному ходу лучей во втором монохроматоре, по отношению к первому. Одинаковая длина пути для всех длин волн - Определение спектральной чувствительности детекторов и другие измерения, где важна однородность света по выходной щели
- В качестве монохроматического осветителя, в котором можно задать выделяемый спектральный интервал
Оптическая схема и конструкция прибора
Оптическая схема двойного монохроматора с вычитанием дисперсии на базе MS 3504i приведена на рис.1. Оптические компоненты 1-6 и 14 относятся к первому монохроматору, оптические элементы 8-12 относятся ко второму монохроматору. Спектральная щель 7 является выходной щелью первого монохроматора и одновременно входной щелью второго. Эта щель называется промежуточной.
Опционально первый монохроматор может поставляться с выходным автоматизированным зеркалом 6. При этом, дополнительно, может использоваться прямой выходной порт первого монохроматора. В этом случае первый монохроматор будет работать в режиме imaging спектрографа.
Рис.1. Оптическая схема MZDD350i
1 – входная щель, 2 – входное поворотное зеркало, 3 – коллиматорное зеркало, 4 – дифракционная решетка,
5 – камерное зеркало, 6 – автоматизированное поворотное зеркало, 7 – промежуточная щель, 8 – автоматизированное поворотное зеркало, 9 – коллиматорное зеркало, 10 – дифракционная решетка, 11 – камерное зеркало, 12 – выходное поворотное зеркало, 13 – выходная щель , 14 – световой затвор
Оптическая система
Конфигурация: | Пара монохроматоров, построенных по схеме Черни – Тернера и расположенных каскадно для вычитания дисперсии |
Порты*: | 1 входной и 1 выходной |
Диапазон длин волн: | 185 нм - 60 мкм (определяется используемыми решетками) |
Относительное отверстие (по входу): | 1/3.8 |
Фокусное расстояние зеркал: | 300 мм и 350 мм |
Диапазон сканирования, ограниченный углом разворота решётки: | 0 - 1270 нм (для решётки 1200 штр/мм) |
Основные зеркала: | сферические |
Рассеянный свет: | 5х10-10 (на расстоянии 20 нм от линии лазера 632.8 нм) |
*Дополнительно может использоваться прямой выходной порт первого монохроматора. В этом случае первый монохроматор будет работать в режиме imaging спектрографа. Спецификация будет соответствовать спецификации первого MS 3504i.
Механизм развертки по спектру
Двигатель: | Шаговый, с дроблением шага |
Механизм: | Червячный |
Единичный шаг: | 1.62 угловые секунды |
Точность установки: | ± 1 шаг |
Максимальная скорость: | 10 000 шагов/с |
*Оптические характеристики
Спектральное разрешение: | 0.07 нм |
Воспроизводимость: | ± 0.03 нм |
Точноcть установки длины волны: | ± 0.06 нм |
Средний шаг сканирования: | 0.01 нм |
*Характеристики приведены для решетки 1200 штр/мм, ширине щели 15 мкм, длина волны - 546 нм
Решетки
Размер решетки: | 70 х 70 х 10 мм |
Способ вращения решетки: | относительно центра нарезного участка решетки |
Крепление решеток: | автоматизированная четырёхпозиционная турель в каждом монохроматоре |
Суммарная точность позиционирования решеток двух монохроматоров: | |
- *по длине волны: | ± 0.03 нм |
- по вертикальному положению изображению: | ± 0.050 мм |
* Параметр приведен для решетки 1200 штр/мм; длина волны 546 нм
Спектральные щели
Тип спектральной щели: | Автоматизированные (комбинированные) | Ручные |
Управление шириной щели: | автоматическое (шаговый привод) либо вручную (микровинт) | 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 мкм | ± 1.5 мкм |
Цена деления микровинта: | 2 мкм | |
Единичный шаг: | 0.5 мкм | - |
Высота щели: | может регулироваться от 0 до 10 мм с помощью диафрагмы для ограничения высоты щели |
Встроенный затвор монохроматора
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, USB |
Требования к питающей сети
Напряжение питания: | (100…220) В, 50/60 Гц |
Потребляемая мощность: | не более 70 Вт |
Двойной монохроматор MZDD350i используется в составе установки для измерения относительной...
Читать отзыв