Sissejuhatus
Optiline spektraalanalüüs on asendamatu uurimismeetod materjali koostise ja molekulaarstruktuuri uurimiseks. Seda kasutatakse laialdaselt füüsikas, keemias, bioloogias, materjaliteaduses, keskkonnaseires, kosmoseuuringutes ja tööstusliku kvaliteedikontrolli valdkonnas.
Mis tahes spektromeetri põhifunktsionaalse komponendina määrab võre jõudlus otseselt süsteemi kriitilised näitajad, sealhulgas spektraalse eraldusvõime, kasutatava lainepikkuse katvuse ja optilise läbilaskevõime. Optilise disaini puhul on spektromeetri täieliku jõudluse tagamise põhitingimuseks võre parameetrite mõistlik valik ning sobitamine detektori massiivide ja muude optiliste osadega.
(Skeem: põhispektromeetri skemaatiline paigutus, mis näitab sissepääsupilu, kollimeerivat peeglit, dispergeerivat võre, teravustamispeeglit ja tasapinnalist detektori massiivi)
Standardne spektromeeter koosneb viiest põhimoodulist: sissepääsupilu, kollimeeriv optiline element (peegel/lääts), hajutav element (võre/prisma), fokusseeriv optiline element (peegel/lääts) ja detektori massiiv (CCD või CMOS sensor). Valgus läbib sissepääsupilu, kollimeerib kollimeeriva peegli ja suunatakse hajutavale elemendile, kus see eraldatakse diskreetseteks lainepikkusteks. Seejärel fokusseeritakse fookuspeegli abil jagatud valgus detektori massiivile, et moodustada pidev spekter, mis võimaldab kvantitatiivselt mõõta valguse intensiivsust igal lainepikkusel.
CNI Optics on spetsialiseerunud optilisele disainile, täppis-optiliste elementide uurimis- ja arendustegevusele ning tootmisele. Pakume täielikult kohandatud optilisi lahendusi, mis on kohandatud klientide instrumentide süsteemidele. Tuginedes aastakümnete pikkusele optilise disaini ja komponentide valmistamise kogemusele, tarnime suure jõudlusega{2}}optilisi osi, sealhulgas difraktsioonivõresid, optilisi läätsi, tasapinnalisi peegleid ja spektraalfiltreid, lisaks kohandatud spektrograafi disaini ja täielikke optiliste süsteemide integreerimise teenuseid.
Optilise süsteemi disain
Spektromeetri optilised süsteemid on enamasti ehitatud Czerny-Turneri (C-T) konfiguratsiooni või selle muudetud variantide ümber. C-T paigutusel on kompaktne mehaaniline pakend, suurepärane hajuva valguse hülgamine, lihtne optiline joondus ja laia lainepikkuse kohandatavus, mistõttu on see kaasaegsete kaubanduslike spektromeetrite domineeriv optiline arhitektuur.
(Skeem: klassikalise Czerny{0}}Turneri optilise konfiguratsiooni kiirjälgimise skeem)
Optilised disainerid valivad sobitatud võre parameetrid (soonte tihedus, lõõga lainepikkus, leegi nurk), mis põhinevad eesmärgi töölainealal, instrumendi üldisel suurusel ja nõutud spektraaleraldusvõimel. Kollimeerivate ja fokusseerivate peeglite fookuskaugused ja selged avad on arvutatud piisava arvulise ava ja kõrge valguse kogumise efektiivsuse tagamiseks.
Süsteemi kujutise kvaliteedi optimeerimiseks häälestatakse peegli kaldenurgad ja kõverusraadiused monokromaatilisi aberratsioone, nagu kooma ja astigmatism, parandama, tagades ühtlase spektraalse eraldusvõime kogu töölainepikkuse vahemikus. Pärast optilise paigutuse viimistlemist teostame professionaalse optilise projekteerimistarkvara abil arvsimulatsiooni ja täieliku kiir-jälgimise analüüsi, et hinnata süsteemi eraldusvõimet, hajutatud valguse taset ja spektraalenergia jaotust.
CNI Opticsil on laialdased kogemused kohandatud spektromeetri optilise disaini alal. Pakume spetsiaalselt kohandatud optilist paigutust, aberratsiooni kompenseerimist ja üldist jõudluse optimeerimist, et rahuldada täieliku -spektri tuvastamise nõudeid, mis ulatuvad UV-kiirgusest (ultraviolett) kuni NIR (lähi{2}}infrapunani).
Resti valik
Õige võre valik on optilise süsteemi kujundamisel kriitiline. Peamised hinnatavad parameetrid on soone tihedus, leeklainepikkus, leeknurk, difraktsioonitõhusus ja laser{1}}indutseeritud kahjustuse lävi (LIDT). Võre spetsifikatsioonide sobitamine teie ainulaadsete optiliste nõuetega tasakaalustab kolme peamist mõõdikut: süsteemi spektraalne eraldusvõime, optiline läbilaskevõime ja kasutatav lainepikkuste vahemik.
Soone tihedus (ühikud: jooned/mm või sooned/mm) määrab resti hajutamisvõime. Suurem soone tihedus tagab suurema nurkdispersiooni ja parema spektrieraldusvõime, kuid kitsendab kogu lainepikkuse riba, mida saab detektori massiivile kujutada. Meie standardne võrevalik hõlmab 300–3600 rida/mm, mis sobib nii lai-sõeluuringuks kui ka üli-kõrge eraldusvõimega-analüütiliseks testimiseks.
Blaze lainepikkus tähistab spetsiifilist lainepikkust, mille juures võre saavutab difraktsiooni maksimaalse efektiivsuse kindlaksmääratud difraktsioonijärjekorras. Sihtspektri kesklainepikkusele lähedase blaze-lainepikkuse määramine maksimeerib optilise läbilaskevõime ja parandab süsteemi signaali -/-müra suhet (SNR).
Suure-võimsusega laserseadete või suure-voospektri instrumentide puhul on võre laser-indutseeritud kahjustuste lävi oluline spetsifikatsioon, et vältida püsivat optilist halvenemist suure optilise võimsustiheduse korral.
CNI Optics pakub tervet seeriat tasapinnalisi peegeldavaid võreid, millel on erinevad soonte tihedused ja lainepikkused. Meie restidel on kõrge difraktsiooni tippefektiivsus, ülimalt-väike hajuv valgus ja silmapaistev termiline stabiilsus, mis vastavad mitmesugustele tööstuslikele ja laboratoorsetele rakendustele.
Ühised rakendused
Difraktsioonivõred on põhilised dispergeerivad komponendid paljude optiliste analüütiliste instrumentide jaoks, nagu on loetletud allpool:
- Fluorestsentsspektroskoopia: eraldab ergastuse ja emissiooni laineribad proovi fluorestsentsi intensiivsuse ja spektraaljaotuse mõõtmiseks.
- Ramani spektroskoopia: intensiivse Rayleighi hajutava tausta nõrgade Ramani hajumise signaalide lahendamiseks on vaja kõrge{0}}eraldusvõimega võreid.
- UV-Viskneeldumisspektroskoopia: iseloomustab proovi kontsentratsiooni ja keemiliste sidemete struktuure, mõõtes valguse neeldumist ultraviolett- ja nähtavatel ribadel.
- Infrapunaspektroskoopia: teostab kvalitatiivse ja kvantitatiivse materjali koostise analüüsi, tuvastades iseloomulikud molekulaarsed neeldumisribad NIR (lähi{0}}infrapuna) ja MIR (keskmine-infrapuna) vahemikes.
- LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy): hõivab laser-indutseeritud plasmaga genereeritud aatomiemissioonispektrid, et teostada kiiret mitme-elemendi kvantitatiivset analüüsi.
- Tööstuslik ja keskkonnaalane võrguseire: tänu suurepärasele pikaajalisele-stabiilsusele ja kompaktsele mehaanilisele jalajäljele kasutatakse laialdaselt{0}}gaaside reaalajas tuvastamiseks, vee kvaliteedi analüüsiks ja värvide mõõtmiseks.
CNI Optics kasutab täiustatud võre valmistamise tehnoloogiat, ranget täielikku-protsessi kvaliteedikontrolli ja paindlikku kohandatud tootmisvõimalust, et pakkuda kohandatud-optilisi komponente ja integreeritud spektraalmõõtmislahendusi. Toetame nii akadeemiliste uuringute prototüüpe kui ka masstööstuslikku instrumentide kohandamist, pakkudes stabiilset ja suure jõudlusega{3}}riistvara optilise tuvastamise tehnoloogia arendamiseks.
Saame täielikult kohandada optilisi parameetreid ja süsteemiarhitektuure vastavalt teie tehnilistele nõuetele. Kui teil on kohandatud arendusvajadusi, võtke meie meeskonnaga igal ajal ühendust; meie optilise inseneri meeskond kohandab optimeeritud optilise lahenduse, mis on kohandatud teie seadme spetsifikatsioonidele.
