CCD InstaSpec X Oriel
Caractéristiques principales
  • CCD rétro-éclairés, à électrode ouverte, éclairés par l'avant
  • refroidis au TE à -75 °C
  • Pouvant résoudre jusqu'à 9 voies simultanément (selon le spectrographe)
  • Interface USB 2.0 et logiciel puissant
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DescriptionSpecifications Models Catalog PDF
Couplage d'un CCD InstaSpec X 78235 et d'un spectrographe d'imagerie MS260i

Il existe trois modèles d'InstaSpec X

Nous proposons trois modèles de CCD InstaSpec X. Tous sont complètement intégrés, refroidis au TE et dotés d'une interface USB 2.0. Ils utilisent une matrice 1024x256 pixels et leur zone active est de 26,6 x 6,6 mm. Choisissez le modèle correspondant à la gamme spectrale qui vous intéresse. Pour cela, utilisez comme référence le Tableau 1 et les précisions suivantes.

Tableau 1 : Systèmes de détection CCD InstaSpec X
 Référence  Type  Plage spectrale  Avantages  Inconvénients
 78235  Eclairage de face  400 - 1000 nm  Option la plus économique
pour une plage spectrale VIS-NIR		  Inutilisable dans la plage UV
 78236  Eclairage de face, électrode ouverte  200 - 1000 nm  Avantages d'un CCD rétro-éclairé
sans les problèmes d'étalonnage ;
réponse relativement homogène		  QE pas aussi élevé que
des CCD rétro-éclairés
 78237  Rétro-éclairé  200 - 1000 nm  QE optimal dans la plage UV ;
meilleur pour un niveau de lumière de faible intensité
mesures en dessous de 700 nm		  Effets d'étalonnage à
des longueurs d'ondes supérieures à 700 nm



Figure 1 : Structure de CCD rétro-éclairés et à éclairage par l'avant.


Figure 2 : Efficacités quantiques de CCD InstaSpec X.

Rétro-éclairage ou éclairage de face

Les CCD rétro-éclairés (également appelés CCD rétro-dilués) sont des instruments d'imagerie à semi-conducteurs ayant été gravés à une épaisseur de 15 à 30 µm, dans le but de collecter la lumière par leur surface arrière. Grâce à cette modification, aucune lumière n'est perdue lors de l'absorption et de la réflexion par le barrage polysilicone, ce qui multiplie par plus de deux le rendement quantique (capacité de détection de lumière ou QE) de ces CCD par rapport à leurs homologues illuminés par l'avant (figure 2).

Le côté négatif de ce procédé réside dans le fait que ces dispositifs deviennent semi-transparents dans le proche infrarouge (NIR). Le parallélisme des surfaces avant et arrière de ces CCD leur confère un rôle d'étalon. Ce comportement d'étalon provoque d'indésirables franges d'interférence constructive et destructive qui modulent artificiellement le spectre. Cette modulation peut être importante et poser des problèmes à presque toute la spectroscopie NIR. D'où l'avantage des CCD à électrode ouverte. Ces derniers sont éclairés par l'avant et caractérisés par une architecture différente. Dans cette conception, une partie du barrage polysilicone est retirée afin qu'une portion de la zone de pixels ne soit plus recouverte. Il en résulte un QE supérieur à celui des CCD à éclairage avant classiques, sans toutefois égaler celui des CCD rétro-éclairés. Voir sur la figure 2 le QE des trois types de CCD.

Si vous travaillez avec de très faibles niveaux de lumière et avez besoin d'un QE que seuls les CCD rétro-éclairés sont capables d'offrir, il existe des moyens logiciels permettant de réduire les effets d'étalonnage (comme une correction du champ plat), mais la sensibilité et la résolution peuvent en être affectées. L'étalonnage devient apparent à des longueurs d'onde supérieures à 700 nm et peut être très prononcé à des longueurs d'onde supérieures à 800 nm.

Étant donné que pour les CCD éclairés par l'avant, la détection de la lumière se produit sur la première surface, ils ne sont pas affectés par les effets d'étalonnage. Voici donc un résumé pour vous aider à choisir entre un CCD éclairé par l'avant, un CCD rétro-éclairé et un CCD à électrode ouverte éclairé par l'avant :

1. Si vous avez un rapport signal-bruit élevé et travaillez surtout à des longueurs d'onde comprises entre 600 et 1000 nm, choisissez un CCD éclairé par l'avant.

2. Si vous avez un rapport signal-bruit élevé mais travaillez dans l'UV, optez pour un CCD à électrode ouverte éclairé par l'avant.

3. Si vous n'avez pas de signal et travaillez à des longueurs d'onde inférieures à 700 nm, optez plutôt pour un CCD rétro-éclairé.

4. Si vous avez besoin d'une sensibilité élevée à des longueurs d'onde supérieures à 700 nm, vous pouvez toujours utiliser un CCD rétro-éclairé si vos mesures peuvent tolérer l'étalonnage et/ou si vous pouvez le corriger avec le logiciel (correction du champ plat). Cela dépend de vos expériences et des résultats souhaités.

Concevoir un spectromètre de table complet

Afin de garantir la flexibilité souhaitée par les chercheurs, nous avons maintenu le principe de la conception modulaire. Le spectrographe et le CCD étant des éléments distincts, vous pouvez choisir le spectrographe le mieux adapté à vos besoins. Le réseau et la fente d'entrée du spectrographe sont interchangeables, ce qui vous permet de définir votre rendement et votre résolution. Si vos besoins évoluent, vous pouvez facilement changer certains éléments du champ. Pour construire un spectromètre de table InstaSpec X complet, vous aurez besoin des éléments suivants :
  • Spectrographe Oriel
  • Réseau(x) et fente d'entrée
  • CCD InstaSpec X (le logiciel InstaSpec est fourni)
  • Bride de montage appropriée pour votre spectrographe


Figure 3 : L'image en haut de l'écran illustre un faisceau de fibres à 9 voies (cœurs de 100 µm) imagé via un spectrographe MS260i sur un CCD InstaSpec X.

Imagerie multi-voies

Ces CCD sont dotés d'un capteur bi-dimensionnel, contrairement à nos CCD linéaires LineSpec™. Cela permet d'acquérir plusieurs spectres simultanément. On appelle cela la spectroscopie multi-track ou multi-pistes. Avec un InstaSpec X, un spectrographe d'imagerie et une fibre optique multi-track, vous pouvez acquérir jusqu'à neuf spectres simultanément. Le nombre de canaux pouvant être résolus simultanément dépend de la hauteur du faisceau, de la résolution du spectrographe d'imagerie et de la taille des pistes et des espaces des fibres multi-track. Voir Faisceaux de fibres multivoies Oriel à propos des fibres multi-voies.

Obturateurs

Pour les applications de spectroscopie multi-track et d'imagerie avec des sources CW, vous aurez besoin d'un obturateur. Nos dispositifs d'imagerie MS260i 1/4 m et MS127i 1/8 m sont vendus avec un obturateur. Pour le MS257, les obturateurs sont en option. Ces obturateurs peuvent être commandés à l'aide du logiciel InstaSpec. Voir Monochromateur et spectrographe d'imagerie MS257™ 1/4 m Oriel à Spectrographe d'imagerie MS 260iTM 1/4 m d'Oriel à propos de spectrographes.

Des lampes d'étalonnage spectral garantissent la précision de la longueur d'onde

Pour obtenir la plus grande précision de longueur d'onde, nous recommandons d'utiliser une série connue de lignes spectrales et de laisser le logiciel InstaSpec® définir une régression quadratique standard à travers les pics connus. Voir Lampes-stylos de calibration Oriel à propos des lampes d'étalonnage spectral. Le support 78117 permet de soutenir deux lampes d'étalonnage spectral à l'entrée de nos spectrographes. Cela permet un étalonnage sur plusieurs lignes.

Montage

Une bride est nécessaire pour monter ces têtes de détecteurs InstaSpec® à la sortie des spectrographes Oriel à la distance focale requise. Le tableau d'information sur les commandes dresse la liste des brides disponibles.