Haute efficacité
Le faible nombre d'ouverture de 3,9 (soit une ouverture numérique de 0,128) combiné avec des fentes faisant au maximum 5 mm de large x 20 mm de haut confère un rendement efficace. La dispersion est similaire à celle de nos autres monochromateurs 1/4 m et égale à deux fois celle des systèmes 1/8 m. Les miroirs et les réseaux du MS257 viennent encore optimiser le rendement. Chacun des systèmes optiques est revêtu d'aluminium et de fluorure de magnésium, ce qui améliore son efficacité UV (contactez un ingénieur de vente pour toute information sur les systèmes revêtus d'or). La tourelle multiple-réseau 77708 vous permet de choisir jusqu'à quatre réseaux pour couvrir votre plage de longueur d'onde.
Figure 1 : Monochromateur et spectrographe MS257 avec accessoires sélectionnés optionnels.
Configuration optique
Le MS257 est conçu autour d'une configuration asymétrique Czerny-Turner dans le plan. Le nombre d'ouverture en entrée est de 3,9 et les longueurs focales d'entrée et de sortie sont inégales, avec 220,0 et 257,4 mm respectivement.
La conception a été soigneusement optimisée pour :
- Réduire la coma sur toute la plage de longueur d'onde
- Eliminer la lumière re-diffractée depuis l'un ou l'autre des deux miroirs principaux
- Eliminer la lumière re-diffractée depuis les réflexions de la fenêtre ou la surface d'un détecteur plan focal
- Fournir le meilleur champ plan focal pour l'ensemble de la plage de longueur d'onde de fonctionnement
- Fournir la meilleure imagerie à l'aide de systèmes optiques corrigés (toroïdes) sur l'ensemble de la plage de longueur d'onde de fonctionnement
Ports d'entrée et de sortie
Le MS257 possède un port d'entrée et deux ports de sortie (voir figure 2). Normalement, le port de sortie axial est utilisé car cela ne nécessite pas de miroir tournant et empêche les pertes de lumières supplémentaires à la surface extra réfléchissante. Toutefois, la configuration en ligne du port latéral offre une plus grande souplesse de montage du détecteur. Pour utiliser uniquement le port de sortie latéral, vous aurez besoin du miroir de sortie latérale 77718. Ce miroir est préaligné et peut être inséré dans le champ.
Si vous avez l'intention d'utiliser les deux ports de sortie et passez régulièrement de l'un à l'autre, utilisez le miroir inclinable motorisé 77716. Vous pouvez pré-programmmer le MS257 pour changer automatiquement le port de sortie à une longueur d'onde particulière. Le système d'entraînement du miroir possède une excellente reproductibilité du positionnement meilleure que 0,05 nm (avec un réseau de 1200 l/mm). Cette précision est essentielle pour obtenir des scans reproductibles lors du changement de détecteur en milieu de balayage.
Un port d'entrée auxiliaire ou périscope à tige motorisé (modèle 77713 110V ou 77765 220V) est disponible pour convertir le MS257 en un monochromateur ou spectrographe quatre ports. C'est un accessoire externe doté d'un miroir piloté par un moteur similaire à celui du miroir de sortie du 77716. Deux sources peuvent être ainsi alternativement connectées dans le port d'entrée, par exemple une lampe au deutérium et une lampe halogène au quartz (voir figure 3). Le miroir peut être contrôlé via le langage de commande du MS257 ; le contrôleur manuel ne contrôle pas le 77713/77765. La longueur du chemin optique de ce périscope à tige fait 165 mm.
Figure 2 : Ports latéraux et axiaux du MS257.
Figure 3 : Utilisez le périscope à tige motorisé 77713 pour passer automatiquement d'une source à l'autre.
Systèmes optiques corrigés pour l'imagerie spectrale
Nous proposons un choix de systèmes optiques pour le MS257. Le système optique sphérique haute qualité assure une excellente résolution sur la totalité de la plage spectrale ; choisissezle quand le MS257 est utilisé pour des applications hors imagerie. Pour l'imagerie, nous proposons le 77702 MS257, qui utilise des miroirs toroïdaux optimisés par ordinateur. Ils produisent des images appropriées de la fente d'entrée dans le plan de sortie à plat.
Définition de l'Imagerie
Le terme imagerie possède des acceptions différentes selon le champ d'application. Nous utilisons ici le terme pour décrire la reproduction point par point de la fente d'entrée au plan de sortie du spectrographe. Ce concept est plus facile à comprendre en effectuant une comparaison ; pour plus de simplicité notre source sera une radiation monochromatique, focalisée sur la fente d'entrée au niveau du nombre d'ouverture de l'instrument. Dans un spectrographe classique, cette radiation source est focalisée sur une raie étroite et verticale sur le plan de sortie de l'instrument, à la position appropriée pour cette longueur d'onde. Si vous masquez la moitié de la fente d'entrée sur un monochromateur classique, vous verrez une réduction de l'intensité sur le plan de sortie avec très peu de différence spatiale dans la raie focalisée. Par contraste, le spectrographe d'imagerie focalise la radiation source sur le plan de sortie de sorte que le point de focalisation est parallèle à la forme et à la distribution de la fente d'entrée. En fait, avec un système d'imagerie, si vous masquez la moitié supérieure de votre fente d'entrée, la moitié de votre image de sortie disparaît. A cause de cette relation spatiale entre entrée et sortie, les systèmes d'imagerie sont des outils inestimables pour la mesure simultanée d'échantillons multiples. La figure 4 illustre les résultats de deux fibres porteuses de radiation monochromatique, placées sur le plan d'entrée d'un spectrographe classique et des mêmes deux fibres placées sur le plan d'entrée d'un spectrographe d'imagerie, comme notre MS257.
Figure 4 : La lumière monochromatique de 2 fibres apparaît dans les plans de sortie.
Lumière diffuse négligeable
De nombreux facteurs influencent la lumière parasite à la sortie. Le réseau utilisé, la longueur d'onde d'exploitation et la diffusion de la lumière dans le monochromateur sont habituellement les plus significatifs. Le signal de lumière parasite dépend aussi beaucoup de facteurs externes tels que l'intensité et la distribution spectrale de la source d'entrée et la réponse spectrale du détecteur.
Une attention soutenue a été portée à l'élimination de la lumière parasite dans le MS257. La configuration optique grande ouverte et l'inclinaison exagérée du plan focal de sortie assurent cette élimination. Alors que d'autres modèles d'instruments peuvent être plus compacts, il est inévitable qu'ils subissent des spectres ré-entrants à certains angles de réseaux. Il est important que la lumière diffractée ne puisse pas se refléter depuis les miroirs ou la face d'un plan focal, sur le réseau. Cette lumière pourrait ensuite être re-diffractée et causer des images indésirables ou de la lumière parasite au niveau du détecteur. Le MS257 a été conçu pour éliminer cette possibilité pour les détecteurs CCD, même d'une taille de 28 mm x 28 mm. Le MS257 possède une formidable réflexion de lumière parasite ; consultez les deux mesures ci-dessous.
Mesure 1
Avec une source au Deutérium, un photomultiplicateur UV-VIS, modèle 77340, et un réseau holographique de 1200 l/mm d'une longueur d'ondede blaze de 250 nm, modèle 77741, des mesures ont été effectuées avec et sans plaque de verre dans le faisceau. Le verre bloque toute radiation en dessous de 320 nm. A 250 nm, le signal de lumière parasite représentait seulement 3 x 10-4 du signal non bloqué.
Mesure 2
Avec le même réseau et un laser He-Ne à 632,8 nm focalisé sur la fente dans un cône d'entrée en F/4, la moyenne des mesures de radiation parasite à 612,8 et 652,8 nm était de 1,5 x 10-5 de la lecture 632,8 nm.
Entraînement de longueur d'onde
Le MS257 utilise un entraînement de moteur pas-à-pas grande vitesse avec un entraînement de précision par vis sans fin pour assurer l'excellence de la répétabilité et de la stabilité. Notre système de roue et vis sans fin est nettement plus performant que la plupart des systèmes à mécanisme d'entraînement sinusoïdal; la précision du positionnement du réseau est généralement supérieure à 0,15 nm, et la répétabilité du positionnement en longueur d'onde est de 0,06 nm (pour un réseau de 1200 l/mm). Chaque MS257 est méticuleusement étalonné par mappage de l'entraînement du réseau à l'aide d'un interféromètre. Nous mesurons des centaines de points de données pour chaque instrument et utilisons des algorithmes de correction chargés dans le micro-processeur afin de répondre à nos spécifications très précises. Les points de données peuvent être définis automatiquement pour que les intervalles de longueur d'onde entre les points de données soient égaux, quel que soit le choix des unités ; nanomètres, microns ou même nombres d'ondes. Et le MS257 peut prendre le contrôle d'une bande d'enregistreur de diagramme ou autre équipement d'enregistrement linéaire de spectre des UV au proche IR, en sautant toutes les pauses pour les changements de réseau, de filtre et de détecteur !
Porte-filtres du MS257
Le MS257 contrôle automatiquement jusqu'à deux porte-filtres optionnels, modèle 77737. Chaque porte-filtres peut accueillir un maximum de cinq filtres de 25,4 mm de diamètre, avec une ouverture utile de 22 mm. Même quand les deux porte-filtres sont reliés au MS257, le nombre d'ouverture du système vaut toujours F/3,9.
Changements de filtres automatiques
Les points de changement de longueur d'onde peuvent être chargés dans le MS257 de façon que le filtre approprié soit automatiquement sélectionné quelle que soit la longueur d'onde. Cela a particulièrement dimportance lors d'un balayage à large spectre pour éliminer les ordres multiples et la lumière parasite résiduelle.
Montage externe pour de meilleures performances optiques
Les porte-filtres sont montés en externe en face de la fente d'entrée. S'il peut sembler logique et plus facile de placer la roue à filtres dans le boîtier, il existe de bonnes raisons, d'un point de vue optique, pour ne pas le faire. L'indice de réfraction et l'épaisseur des filtres affecteraient significativement la distance focale avec le miroir de collimation. Elle serait différente pour chaque longueur d'onde et chaque filtre, d'où un impact négatif sur la résolution et l'imagerie. Quand des fibres multi-voies sont utilisées pour l'imagerie point à point, la distance focale pratique doit rester constante afin de maintenir une bonne résolution en bord de champ. Le MS257 est conçu et fabriqué pour que les erreurs ne dépassent pas une fraction de millimètre de la distance focale. Le montage des filtres avant la fente d'entrée n'affecte que légèrement le rendement lumineux. Parce que la fente sert de source secondaire, la distance focale n'est pas affectée.
Figure 5 : Diagramme dimensionnel du porte-filtres 77737 MS257.
Obturateurs du MS257
Nous proposons deux obturateurs internes pour le MS257. Choisissez celui qui convient le mieux pour votre application.
Obturateur pour mesure du fond
Le 77755 est un obturateur fonctionnant au solénoïde qui peut être fermé pour les balayages noirs et les mesures de courant d'obscurité. Vous pouvez aussi fermer automatiquement l'obturateur lors des changements de réseau, de filtre et de port optique pour protéger le détecteur contre une exposition à des niveaux d'intensité anormalement élevés. Lors de l'utilisation du MS257 en tant que spectrographe d'imagerie, ouvrez l'obturateur 77755 afin d'exposer le détecteur CCD. Le 77755 est contrôlé via le langage de commande du MS257, le contrôleur manuel 77709, directement via un signal TTL appliqué en externe ou via le logiciel optionnel TRACQ.
Spécifications du 77755
| Perte de lumière |
< 0,001 % |
| Durée minimale d'exposition |
0,2 s |
| Fréquence maximum |
0,5 Hz |
| Temps de transition |
~2 ms |
| Temps de réponse |
~20 ms |
| Traitement appliqué à la lame |
Noir anodisé |
| Sortie de synchronisation |
TTL |
Obturateur rapide
Pour un taux de répétition élevé et des applications nécessitant une courte exposition, choisissez l'obturateur rapide 77717. Cet obturateur peut fonctionner par courtes rafales à des taux de répétition aussi élevés que 40 Hz. L'exposition peut être définie et déclenchée depuis le langage de commande du MS257. Un signal de sortie TTL est aussi fourni pour la synchronisation précise des événements externes. Cet obturateur est idéal pour le MS257 d'imagerie 77702 lors de l'utilisation de nos détecteurs CCD InstaSpec à des taux de répétition élevés en mode "fully binned" ou avec seulement quelques canaux.
Spécifications pour 77717
| Perte de lumière |
<0,01 % |
| Durée minimale d'exposition |
5 m s |
| Fréquence maximum |
40 Hz (rafales) |
| Temps de transition |
1.5 ms |
| Temps de réponse |
2.5 ms |
| Traitement appliqué à la lame |
AlMgF2 |
| Signal pour déclenchement pour synchronisation de la sortie |
TTL, ouvert à plus de 90% |
| Sortie de synchronisation |
TTL |
Réglage fin de la focalisation
Pour obtenir les meilleures performances optiques, un réglage fin de la focalisation est inclus. Ce bouton est paramétré en usine pour une meilleure focalisation d'une fente de sortie. Si vous utilisez le MS257 comme un spectrographe, avec un CCD autre que notre InstaSpec, vous pouvez utiliser ce réglage dans le champ pour translater le miroir de sortie du MS257. Cela peut optimiser l'emplacement de l'image sur un détecteur de plan focal de type matrice de diode ou CCD.
Montage
Le MS257 pèse 18,2 kg et peut par conséquent supporter des accessoires optiques montés sur ces ports. Toutefois, si vous souhaitez le fixer sur une table optique, utilisez le kit de montage 77775. Le 77775 permet de monter le MS257 sur une table optique en pouces (1/4-20) ou métrique (M6) et autorise le réglage horizontal ±9,6 mm. Il élève normalement l'axe optique du MS257 de 9,6 mm à 136,7 mm de hauteur totale.
Tourelle de multi-réseaux 77708 (brevetée).
Réseaux
Nous proposons une structure mono réseau et une tourelle multi-réseaux qui permet d'accueillir 1, 2, 3 ou 4 réseaux. La tourelle permet de passer d'un réseau à l'autre en appuyant sur un bouton du contrôleur manuel ou automatiquement lors d'un balayage. La tourelle multi-réseaux 77708 offre un degré inégalé d'automatisation sans pour autant compromettre les performances optiques. Cette tourelle haute précision balaye la partie frontale du réseau sélectionné, comme les monochromateurs mono-réseau classiques, proposant ainsi la meilleure résolution et le meilleur rendement lumineux sur toute la plage de balayage des réseaux. Le mécanisme de sélection de réseaux utilise un second entraînement perpendiculaire à l'axe de balayage, pour qu'il n'interfère pas avec le positionnement adéquat de la longueur d'onde du réseau. Les changements de réseau prennent uniquement 0,5 s environ et le réseau est remis en place et verrouillé avec une précision de l'ordre de l'arc seconde.
Tableau 1 : Spécifications de réseau (la bande passante de la matrice suppose un champ spectrographique de 25 mm de large).
|
Référence |
Densité des traits(l/mm) |
Longueur d'onde de Blaze |
Type |
Pic d'efficacité (%) |
Dispersion réciproque (nm/mm)* |
Bande passante de la matrice multicanaux (nm)** |
Région de longueur d'onde primaire (nm) (nm) *** |
Longueur d'onde supérieure (pour le réseau spécifié) |
| 77740
|
2400 |
250 |
Holographique |
65 |
1,6 |
41 |
200-700 |
700 nm |
| 77753
|
1800 |
500 |
Holographique |
65 |
2,1 |
53 |
300 - 1050 |
925 nm |
| 77741
|
1200 |
250 |
Holographique |
80 |
3,2 |
81 |
180 - 650 |
1400 nm |
| 77742
|
1200 |
350 |
Gravé |
80 |
3,2 |
81 |
200 - 1400 |
1400 nm |
| 77752
|
1200 |
750 |
Gravé |
80 |
3,1 |
79 |
450 - 1400 |
1400 nm |
| 77743
|
600 |
200 |
Gravé |
70 |
6,4 |
163 |
180 - 500 |
2800 nm |
| 77744
|
600 |
400 |
Gravé |
85 |
6,5 |
165 |
250 - 1300 |
2800 nm |
| 77745
|
600 |
1000 |
Gravé |
80 |
6,4 |
163 |
600 - 2500 |
2800 nm |
| 77767
|
600 |
1250 |
Gravé |
85 |
6,4 |
163 |
750 - 3000 |
2800 nm |
| 77768
|
600 |
1600 |
Gravé |
90 |
6,2 |
155 |
900 - 3000 |
2800 nm |
| 77746
|
400 |
1200 |
Gravé |
90 |
9,7 |
246 |
700 - 2500 |
4,2 mm |
| 77769
|
400 |
1600 |
Gravé |
85 |
9,6 |
244 |
900 - 2900 |
4,2 mm |
| 77747
|
300 |
500 |
Gravé |
80 |
12,8 |
325 |
250 - 1150 |
5,6 mm |
| 77770
|
300 |
1000 |
Gravé |
85 |
12,9 |
328 |
575 - 2500 |
5,6 mm |
| 77748
|
300 |
2000 |
Gravé |
90 |
12,9 |
328 |
1100 - 3400 |
5,6 mm |
| 77771
|
246.16 |
226 |
Gravé |
60 |
15,5 |
396 |
190-450 |
6,8 mm |
| 77749
|
200 |
1000 |
Gravé |
85 |
19,3 |
490 |
600 - 2200 |
8,4 mm |
| 77772
|
150 |
300 |
Gravé |
70 |
25,5 |
648 |
190 - 800 |
11,2 mm |
| 77773
|
150 |
800 |
Gravé |
85 |
25,6 |
650 |
425 - 1600 |
11,2 mm |
| 77774
|
150 |
1250 |
Gravé |
85 |
25,7 |
655 |
725 - 2800 |
11,2 mm |
| 77750
|
150 |
4000 |
Gravé |
95 |
25,8 |
655 |
2500 - 9000 |
11,2 mm |
| 77754
|
121.6 |
413 |
Gravé |
60 |
31,3 |
798 |
250 - 1000 |
13,8 mm |
| 77751
|
75 |
7000 |
Gravé |
80 |
51,7 |
1313 |
4500 - 20000 |
22,4 mm |
Structures de fentes du MS257
Nous proposons un large éventail de fentes fixes de précision et de structures de fentes variables entraînées par un moteur ou un micromètre. Toutes sont équipées de notre bride mâle standard Oriel de 38,1 mm pour que vous puissiez coupler directement des accessoires optiques comme la fibre optique, les diffuseurs et les structures de lentilles de focalisation.
Fentes fixes
- Le plus économique pour la taille mono-fente
- Précision extrême
Les fentes fixes sont un bon choix quand seules une ou deux largeurs sont utilisées et une meilleure précision recherchée. Les fentes fixes étroites sont également le meilleur choix pour les applications haute résolution. Chacune des fentes fixes est montée dans une glissière de précision qui est insérée dans le boîtier à fente fixe 77721.
Structure de fente variable micromètrique motorisée
- Variable en continu de 4 mm à 3,0 mm
- Répétabilité de ± 10 mm
- Précision de ± 10 mm de 4 mm à 250 mm; ±5% de 250 mm à 3 mm
Le 74002 utilise un micromètre de précision pour faire varier en continu la largeur de fente de 4 mm à 3,0 mm ; la hauteur de fente est aussi variable de 2 mm à 15 mm.
Structure de fente variable entraînée par moteur
- Micro-pas de 2 mm, de 4 mm à 2,0 mm
- Répétabilité de ±5 mm
- Précision de ±10 mm
La structure de fente entraînée par moteur 77722 utilise un moteur à entraînement par micro-pas. Les largeurs de fentes sont comprises entre 4 mm et 2,0 mm ; la hauteur de fente fait 15 mm. La largeur de fente peut être définie à l'aide du contrôleur manuel, par ordinateur ou automatiquement par le MS257 pour avoir une bande passante prédéterminée et constante. Des balayages entiers peuvent être effectués avec les largeurs de fentes réglées automatiquement par le MS257 à chaque point de données.
La structure de fente entraînée par moteur 77722 requiert la carte contrôleur de fente 77712. Une carte contrôleur contrôle jusqu'à trois fentes motorisées (une pour chaque port). Une structure de fente incurvée spéciale, entraînée par moteur, haut rendement (modèle 77738) est aussi disponible. Cette structure possède des fentes de 20 mm de haut, légèrement incurvées pour compenser la courbure inhérente de l'image de la fente d'entrée. La gamme de largeurs de fente est comprise entre 4 mm et 2,0 mm, comme pour la structure 77722 (répétabilité et précision sont aussi les mêmes que pour le 77722). Le 77738 offre un meilleur rendement et une meilleure résolution, malgré la hauteur plus importante de 20 mm.
Spectroscopie multi-voies
La spectroscopie multi-voies est l'enregistrement simultané de spectres de multiples sources. D'autres termes comme spectroscopie d'imagerie ou spectroscopie multi-sources sont aussi utilisés. Un CCD bi-dimensionnel, une résolution spatiale élevée et un spectrographe d'imagerie sont nécessaires pour résoudre les divers chemins.
Les spectrographes standard sont conçus avec des miroirs sphériques et optimisés pour obtenir la meilleure résolution spectrale au détriment de la résolution spatiale verticale. L'astigmatisme dans l'image finale est habituellement si important que même une source ponctuelle apparaît comme une raie longue et mince de plusieurs millimètres de haut.
Le système optique corrigé du MS257 d'imagerie 77702 a été spécialement conçu pour l'imagerie spectrographique point à point. Les miroirs corrigent l'astigmatisme et permettent la diffraction simultanée de plusieurs sources et leur résolution comme spectres séparés sur un CCD. La résolution spatiale limitée par aberration d'un MS257 d'imagerie fait approximativement 40 mm. Théoriquement, cela permettrait la représentation sous forme d'image sur un CCD de 7 mm de plus de 100 sources ponctuelles séparées. Toutefois, il existe un certain nombre d'autres considérations pratiques. Nous avons expérimenté l'imagerie spectroscopique en utilisant jusqu'à neuf canaux séparés (des filtres de 100 et 200 en entrée) avec de très bons résultats.
Communication avec le MS257
Les principales fonctions de commande sont incluses dans le MS257 ; il vous suffit de paramétrer votre protocole dexpérience et démarrer le processus. Chaque MS257 inclut un simple programme utilitaire qui permet l'enregistrement des configurations des instruments dans des fichiers informatiques. Il permet aussi des chargements de fichiers informatiques pour les cas où un grand nombre d'expériences doit être suivi dans le temps.
Il existe trois méthodes pour communiquer avec le MS257 :
1. Via les BNC d'entrée/sortie de niveau TTL sur le panneau arrière.
2. Via le contrôleur manuel 77709.
3. Via un ordinateur externe utilisant les interfaces RS-232 ou IEEE-488.
Chaque MS257TM est configuré pour TTL, le contrôleur manuel et RS-232. Le 77710 optionnel avec interface IEEE-488 est requis pour la communication GPIB.
L'interface TTL du MS257
Le MS257 est doté d'un système de communication d'E/S binaire. Ce système permet d'intégrer étroitement le processus de balayage avec l'acquisition de données en fournissant les signaux de synchronisation suivants (étant entendu que les accessoires optionnels sont installés) :
- Un signal "gate TTL" est en sortie pendant le balayage en longueur donde du début à la fin, [SCAN]
- Un signal "gate TTL" est en sortie quand l'entraînement est stationnaire à chaque point de données, [WAIT]
- Un signal TTL est en sortie quand l'obturateur rapide optionnel est ouvert à >90%,[SHUTTER OUT]
- Un signal TTL est en sortie quand le miroir de sortie motorisé est paramétré sur le Port B, [PORT]
- Les balayages peuvent être démarrés et déplacés d'un point de données au suivant par un signal TTL externe, [GO]
- L'obturateur peut être déclenché par un signal TTL externe, [SHUTTER IN]
Contrôleur manuel
Pour un accès aisé aux fonctions du MS257TM utilisées le plus fréquemment, rien ne peut se substituer au contrôleur manuel. Cet appareil compact est un condensé de puissance doté d'un écran à cristaux liquides rétro-éclairé de 40 touches sur 4 lignes. Contrairement à d'autres contrôleurs manuels, le 77709 a été conçu spécifiquement pour contrôler le MS257TM. Toutefois, les touches de commande sont clairement étiquetées avec des titres intuitifs. Le contrôleur manuel permet un accès immédiat à la plupart des fonctions du système.
Options logicielles du MS257
Les options logicielles du MS257 sont :
- Jeu de commandes du MS257 (fourni avec l'instrument)
- Programme de configuration (fourni avec l'instrument)
- LabView VIs (optionnel et gratuit)
- Logiciel d'acquisition de données TRACQ32 (optionnel)
MS257 Basic
Les nombreux accessoires et fonctions du MS257 peuvent être contrôlés via une série de commandes aisément reconnaissables. Chaque instrument qui quitte Newport est accompagné du manuel de programmation du MS257 qui contient des descriptions détaillées de chaque fonction de l'instrument et des commandes associées. Les commandes du MS257 Basic peuvent être envoyées via l'interface RS-232 ou IEEE-488 (optionnelle).
Programme utilitaire
Chaque MS257 est équipé d'un programme simple vous permettant de contrôler la communication entre votre ordinateur et le MS257. De plus, avec ce programme, vous pouvez aisément visualiser tous les paramètres système du MS257, les sauvegarder sur une disquette et restaurer une configuration système précédente.
VIs pour Labview
Vis permet l'intégration de MS257 avec les autres instruments contrôlés par LabView. Cette bibliothèque vous permet de créer votre propre interface et votre application pour le MS257, dans LabView. Contactez un ingénieur de ventes pour plus d'informations.
Logiciel TRACQ
TRACQ est un logiciel intégré d'acquisition et de contrôle de données radiométriques pour le MS257 et les systèmes de détection Oriel. Il vous permet de commander le MS257 et le détecteur, d'effectuer l'acquisition, le traitement et l'affichage des données en temps réel.
Double monochromateur MS257
Tableau 2 : Comparaison du Double monochromateur MS257 Additif et Soustractif et du monochromateur MS257 simple
|
Configuration |
Lumière parasite |
Dispertion théorique |
Coma |
Courbure de fente |
Limite de résolution (typique) |
| MS257TM simple |
3 x 10-4 at 250 nm (Deut. + filtre verre) 1,5 x 10-5 20 nm depuis une raie laser 633 nm |
0,31 mm / nm |
Residual |
Mineure |
0,10 nm |
| MS257TM additif double |
1 x 10-7 |
0,62 mm / nm |
Additive |
Soustractive |
0,07 nm |
| MS257TM soustractif double |
1 x 10-7 |
0,31 mm / nm |
Subtractive |
Soustractive |
0,12 nm |
Figure 6 : Simulation de tracé de rayons et diagramme schématique pour MS257 double en configuration additive, modèle 77719.
Configuration additive
La limite de résolution d'un monochromateur double additif est légèrement meilleure que celle d'un monochromateur simple. Dans ce cas, la bande spectrale de sortie du premier monochromateur est à nouveau dispersée par le second monochromateur. En mettant de côté toutes les aberrations, un monochromateur double additif devrait fournir deux fois plus de dispersion que chaque monochromateur simple. A savoir, un monochromateur double 1/4 m devrait posséder une dispersion équivalente à celle d'un monochromateur 1/2 m en utilisant le même réseau. Dans la pratique, cela n'est jamais tout à fait possible car les aberrations du système, l'alignement et la synchronisation détériorent légèrement la résolution d'un monochromateur double.
Figure 7 : Simulation de tracé de rayons et diagramme schématique pour MS257 double en configuration soustractive, modèle 77715.
Configuration soustractive
La dispersion soustractive est l'homogénéisation du spectre qui se produit avec le second monochromateur. Habituellement, la bande de sortie d'un monochromateur est une étroite tranche de spectre, qui change légèrement de longueur d'onde d'un côté de la bande à l'autre. Dans une configuration de dispersion soustractive, le spectre qui passe par la fente centrale via le premier monochromateur, est mélangé avec la fente de sortie du système double. En théorie, les instruments du monochromateur double en configuration soustractive possèdent seulement la dispersion du premier monochromateur simple. A nouveau, il y a une détérioration de cette limite théorique due aux aberrations du système, à l'alignement et à la synchronisation. La limite de résolution d'un monochromateur double soustractif est légèrement inférieure à celle d'un monochromateur simple.
Lumière parasite avec MS257 double
L'avantage le plus significatif de l'utilisation d'un système monochromateur double (en configuration additive ou soustractive) est le faible taux de lumière parasite. La lumière parasite est toute radiation autre que celle des longueurs d'onde d'un intérêt essentiel, qui passe via le monochromateur dans le système de détection. Bien que le MS257TM possède une lumière parasite très faible par comparaison avec les autres monochromateurs 1/4 m, certaines applications peuvent nécessiter des spécifications encore plus fines. Le second monochromateur d'un système MS257TM double accepte la sortie du premier monochromateur, le signal et la lumière parasite, puis opère comme un filtre variable très étroit, reflétant encore la lumière parasite présente. Parce que la radiation qui entre dans le second monochromateur peut être dispersée à nouveau et contribuer à la lumière parasite, la fente centrale doit être aussi étroite que possible. Une limite de performances théorique est atteinte quand la fente centrale correspond aux fentes d'entrée et de sortie d'un système ; au-delà de ce point, la lumière parasite peut décroître mais le rendement en souffre considérablement. Pour éviter ces problèmes, nous suggérons d'utiliser une fente centrale au moins 2X plus large que les fentes d'entrée et de sortie d'un système additif et une fente de sortie au moins 2X fois plus large que les fentes d'entrée et centrale pour un système soustractif.
Synchronisation et contrôle du monochromateur double
Le MS257TM est un monochromateur intelligent ; le micro-processeur interne contrôle le balayage et les accessoires comme les roues à filtres et les tourelles réseaux. Dans un système à double monochromateur, les deux unités contrôlent indépendamment leurs propres opérations en fonction des commandes que vous envoyez. Aucun aménagement mécanique ou électrique n'est nécessaire car les deux unités sont configurées de manière identique. Au lieu de cela, il vous suffit de placer les monochromateurs en mode d'établissement d'une liaison et d'envoyer la même commande aux deux unités. La meilleure manière d'effectuer cette connexion virtuelle est de loin d'utiliser la communication IEEE-488. Veuillez noter que le logiciel TRACQTM ne contrôle pas un système MS257TM double. Veuillez contacter un ingénieur de vente Oriel pour plus de détails sur les options disponibles pour contrôler un système Double-MS257TM.
Eléments nécessaires pour fabriquer un MS257 double
Les kits de monochromateurs doubles additifs ou soustractifs, contiennent deux monochromateurs MS257TM en tandem. Une structure mécanique assure une connexion étanche à la lumière des deux ports optiques tandis qu'une plaque de base de 686 x 686 mm accueille les deux unités dans un alignement stable. Pour construire un système Double monochromateur MS257TM complet, vous avez besoin de :
- Deux monochromateurs MS257TM
- Un kit de monochromateur double de dispersion additif 77719 ou soustractif 77715
- Au moins un miroir de sortie latérale 77718 pour le 77715, deux pour le 77719
- Trois structures de fentes : une en entrée, une centrale et une en sortie
- Deux tourelles réseau avec réseaux identiques
- Entraînement mappé par interférométrie
- Valeur usine par défaut référencée sur valeur d'origine opto-mécanique interne
- Facteurs de calibration de chaque réseau
- Contrôle central par carte (UC)
- Contrôle externe par contrôleur manuel
- Contrôle programmé par ordinateur externe
- Clavier manuel 40 touches
- 4 lignes, 20 caractères, écran à cristaux liquides rétro-éclairé
- 5 voyants d'état
- Commutation distante/locale
- Long câble (4,26 m)