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远红外傅里叶变换光谱仪SPS-300/400

更新时间:2023-08-23

简要描述:

Sciencetech 远红外傅里叶变换光谱仪SPS-300/400
专门设计用于在远红外或太赫兹光谱区工作
工作波长为5μm至5000μm、0.06至60太赫兹或2cm-1至2000cm-1

Sciencetech SPS-300远红外傅里叶变换光谱仪,高真空度,是新出的模块化偏振傅立叶变换光谱仪(FTS),专门设计用于在远红外或太赫兹光谱区工作(工作波长为5μm至5000μm、0.06至60太赫兹或2cm-1至2000cm-1)。标准FTS和FTIR系统基于迈克尔逊配置;然而,SPS-300/SPS-400也可以使用Martin Puplett配置来工作,该配置在测量正常传输时为显著还宽的带通提供偏振划分,并且在圆形和线性二向色性测量中调整了信噪比。

与其他类似系统相比,SPS-300/SPS-400的模块性允许G高程度的灵活性。我们的内部光源、外部输入和双输出端口使用户能够将SPS-300/SPS-400配置为远红外/THz光源光谱分析仪(通过连接外部测fu射热计探测器)或材料透射和反射光谱仪(带有外部光源、样品室和探测器)。

PS-300/SPS-400还配有125毫米线栅偏振分束器和聚酯薄膜分束器。光栅偏振器分束器允许用户在偏振Martin Puplett模式下操作,覆盖范围比使用Mylar分束器的标准迈克尔逊模式还宽。

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标准硬件

  • 模块化设计,用作远红外、太赫兹光谱分析仪或材料光谱仪

  • 双偏振Martin Puplett和Michelson干涉仪配置,取决于使用的分束器

  • 支持外部第三方光源和探测器

  • 支持外部定制设计的样品室

  • 标准精度步进和积分模式

  • 大型100mm镀金光学器件

  • 宽2~2000cm-1(5μm-5mm)光谱范围

  • 0.12cm-1分辨率,适用于50mm舞台的标准模型

  • 0.02cm-1适用于300mm级升级的高分辨率模型

  • 真空密封外壳支持低至10托-3的压力,以*除大气水蒸气的光谱影响


硬件包括

  • 4μm聚酯薄膜光栅分束器,用于偏振模式

  • 不锈钢真空额定外壳

  • 电车顶后视镜定位系统

  • 用于迈克尔逊模式操作的聚酯薄膜分束器

  • 75W静音汞弧光源

  • 伺服电机斩波器

  • 一种用于偏振Martin Puplett模式的线栅偏振分束器。(Martin Puplett模式还需要输入偏振器和旋转或固定位置分析仪)

  • 真空计

  • 带有SPS控制软件的主机

  • 弧光灯电源和点火器

Sciencetech SPS-300远红外傅里叶变换光谱仪,高真空度

标准软件

提供一台带平板显示器的PC作为主机,并完*安装和运行SPS-300/SPS-400控制软件。CD上还提供了该软件的副本。SPS-300/SPS-400控制软件是一个基于LabView的应用程序,可在Windows PC上运行。提供了该程序的可执行版本,因此用户不需要LabView开发环境。

用户可以添加特定于应用程序的LabView虚拟仪器(VI),而不用重新编译SPS-300/SPS-400软件。这对于需要将扫描操作与外部功能(样本室、光源、温度控制器、磁场扫描等)集成在一起的实验自动化非常有用。

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软件功能

  • “步进扫描"操作

  • 数据采集和自动日志管理

  • 打印所选数据

  • 同时进行扫描和分析的多任务处理

数据处理

  • Mertz-Forman方法的相位校正

  • 变迹:贝塞尔、方波、余弦、三角形

  • 快速扫描信号的数字滤波

  • 加法、减法、归一化、乘法(干涉图/光谱)

  • 平均值和标准偏差(干涉图/光谱)

  • 通过用户确定的函数拟合数据:分析函数,并将新函数自动保存在硬盘上以便于检索

显示

  • 快速扫描模式:显示干涉图、光谱和光谱的相对西格玛

  • 步进和积分模式:显示干涉图和锁定放大器缓冲区的内容

  • 显示光谱、干涉图、比率、拟合结果和其他数据

  • 数据存储在ASCII格式的文本文件中,便于导入其他数据分析软件

配置选项

光谱分析仪配置

SPS-300/SPS-400用作光谱分析仪,在外部输入端口安装外部太赫兹光源,在聚光束输出端口安装外部THz探测器。

Sciencetech提供多种探测器选项:室温热电探测器、室温DTGS探测器和氦冷却测fu射热计。用户还可以选择将第三方检测器连接到输出端口。

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透射/反射光谱仪配置

SPS-300/SPS-400用作材料透射/反射光谱仪,方法是在准直光束输出端口安装外部样品室,在样品室检测器输出端口安装外THz检测器。

例如,SPS403样品室和检测器允许透射和反射测量。光源是SPS-300/SPS-400机身内部的宽带汞弧灯。

此外,其他类型的宽带太赫兹源,如地球仪或Gunn振荡器,也可以与外部输入光端口匹配。请注意,SPS-300/SPS-400基本系统不包括这些附加功能。

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在偏振模式操作中,SPS-300/SPS-400也可用于具有良好信噪比的透射、圆二色性和线性二色性研究。在~600cm-1以下测量振动圆二色性(VCD)是一项现代实验挑战。

偏振分割干涉测量法被认为是进行这些测量的是效果很好的的方法。这种干涉测量法成功应用的一个关键部件是分束器,它根据偏振来划分入射光束。

Sciencetech大面积FIR栅格偏振器由沉积在聚酯薄膜衬底上的金shu线组成,是500cm-1~2.0cm-1频率范围内的有/效分束器。


技术规范

SPS-300/SPS-400光谱范围(标准和高分辨率型号)为2至2000cm-1(5μm至5mm或60GHz至60THz)。尽管SPS-300/SPS-400光学器件可以覆盖从2到2000cm-1的光谱范围,但实际范围通常受到所使用的源和探测器组合的限制。例如,2cm-1的低波数光谱范围截止只能通过高功率源(例如通过外部光源端口进入的同步加速器的高功率源)和1.7K氦冷却测fu射热计探测器来获得。使用所提供的内部汞弧灯,使用测fu射热计将低波数光谱范围截止限制在大约4cm-1。使用4K氦冷却测fu射热计和内部汞弧灯,这种低波数截止增加到约8cm-1。

在高波数端,偏振器的栅格间距是限制因素。由于Sciencetech使用了间距为4μm的近间距光栅偏振器,与其他间距为12.5μm或25μm的偏振器相比,如果探测器和光源允许,SPS-300/SPS-400能够达到2000cm-1。常见的是,截止值接近1000cm-1。

标准型号:0.12cm-1 with 5cm translation stage,

高分辨率型号:0.020cm-1 with 30cm translation stage


SPS-300/SPS-400的分辨率不是一些制造商引用的由车顶后视镜平移台长度确定的理论极 / 限。干涉图末端数据采集的突然停止会在傅立叶变换频谱中产生振荡(看起来像强线两侧的“脚")。Sciencetech使用了一个“切趾"函数,该函数将干涉图乘以一个因子,该因子在扫描结束时平滑地变为零,但这在个程度上降低了分辨率。尽管有几种替代方案,但我们引用了贝塞尔变迹的分辨率,该分辨率比理论极 / 限降低了1.904。一般来说,决议由以下内容给出:

Resolution = A / (2 * 2 * 0.8 * L) [cm-1]

where L = stage length [cm] , A = Apodization factor

0.80 is the zero path location factor (zero is 20% from the translation stage end position)


可以在SPS-300/SPS-400软件上选择四种不同的切趾,每种切趾都有自己影响分辨率的因素:

Bessel:A = 1.904,Boxcar:A = 1.207,Cosine:A = 2.000,Triangular:A = 1.772

对于非常远的红外和太赫兹域,推荐的切趾是贝塞尔函数。


光学元件

大型100mm光束光学器件,可实现*大红外反射,快速f/2.35离轴抛物面聚光镜,可实现高光通量,90°±3“屋顶镜,Martin Puplett光学配置。

主体

不锈钢外壳,可保持10-3托。

光源

内部75W汞柱弧光灯(水冷),带外部直流稳定电源和点火器。

偏振分束器

2μm lines with 4μm pitch aluminum on Mylar substrate.

控件

车顶后视镜的电D对准(倾斜、旋转剪切、横向剪切),以微调分束器处的干扰。


太赫兹用途介绍

远红外和太赫兹(THz)fu射是红外长波长端和微波短波长端的光谱区域,也称为亚毫米波长光谱区域。由于产生的fu射可以穿透各种材料,人们对太赫兹应用的兴趣激增。太赫兹光通常用于材料科学、an/全、药*分析、生物医学成像、超导材料、天文学和粒子物理研究。

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Sciencetech太赫兹FTIR傅里叶变换光谱仪的用户包括:欧*空间局,德*马普研究院(马克斯·普朗克研究所),阿贡实验室,加*大研究委员会,布鲁克海文实验室,法空间天体物理学所,劳伦斯伯克利实验室和各地大学。

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