Optischer Aufbau
Der optische Aufbau des Monchromators 77250 gewährleistet einen hohen Durchsatz bei konkurrenzlos guter Streulichtunterdrückung. Abb. 1 zeigt das Ebert-Fastie Design mit axial angeordneten Ein- und Ausgangsspalt und einem schräg stehenden Gitter, das nicht mit den Spalten in einer Ebene angeordnet ist. Mit den einander gegenüber liegenden Spalten lässt sich das komplette optische System auf einer Bank oder Schiene montieren. Das schräg stehende Gitter verhindert, dass Spektren wiederholt eintreten.
Abb. 1 Optischer Aufbau des Monochromators 77250 1/8 m.
Streulicht
Das ausgezeichnete Streulichtverhalten des 77250 lässt sich anhand der nachstehend gezeigten Messergebnisse beurteilen.
Messung 1:
Mit einer Deuteriumquelle, einem UV-VIS Photomultiplier und einem holographischen Gitter mit Blazewellenlänge 250 nm (Modell 77296) wurden die Messungen mit und ohne Glasplatte im Strahl durchgeführt. Das Streulicht bei eingesetztem Glas betrug 0,2 % des Signals, das bei 210 nm ohne Glas aufgezeichnet worden wurde, und 0,1 % des bei 250 nm aufgezeichneten Signals. Das Signal bei 210 nm mit eingesetztem Glas betrug 0,1 % des Signals bei 210 nm ohne Glas. Bei 250 nm betrug das Streulichtsignal nur 0,025 % des nicht blockierten Signals.
Messung 2:
Für einen HeNe Laserstrahl @ 632,8 nm, der mit F/4 auf den Spalt fokussiert wurde, betrug der Mittelwert der gemessenen Streustrahlung bei 612,8 und 652,8 nm nur 0,008 % des Signals bei 632,8 nm. Das spektrale Antwortverhalten des Detektors ist in diesem Fall nicht relevant, da die Quelle nur bei 632,8 mm emittiert.
Manueller Antrieb für die Wellenlängeneinstellung und -anzeige
Das Gitter des 77250 wird mit einem Handrad eingestelllt. Ein dreistelliges Zählwerk zeigt die Wellenlänge direkt in Nanometern an, falls ein 1200 l/mm Gitter verwendet wird. Ein kalibriertes Rad, das mit 0,2 mm Teilstrichen markiert ist, ermöglicht das Positionieren und Ablesen der Wellenlänge auf 0,1 nm genau. Bei Gittern mit anderen Linienabständen ist die vom Zählwerk angezeigte Wellenlänge mit dem in Tabelle 1 aufgelisteten Werten zu multiplizieren. Die Anzeige ist werkseitig eingestellt, so dass die angezeigte Wellenlänge im gesamten Bereich eines 1200 l/mm Gitters auf 1 nm genau ist. Eine größere Genauigkeit lässt sich erzielen, indem die Anzeige in einem eingeschränkten Spektralbereich zurückgesetzt wird. Die Präzision dieses Instruments, die besser als 0,2 nm ist, ist durch mechanisches Spiel begrenzt.
Austauschbare Gitter
Jedes Gitter ist in einem Schutzrahmen montiert. Der Rahmen ist mit einer Lasche versehen, an der das Gitter schnell und einfach eingesetzt und herausgenommen werden kann, ohne die Oberflächezu berühren. Die folgenden 30 x 30 mm replizierten Gitter sind nur für den 77250 vorgesehen; sie können in keinem anderen Monochromator von Newport verwendet werden.
Tabelle 1 Technische Daten der Gitter für den Monochromator 77250 1/8 m
|
Liniendichte (I/mm) |
Blaze-Wellenlänge |
Art |
Konversionsfaktor für Wellenlänge |
Reziproke Dispersion (nm/mm)* |
Spitzen-Effizienz (%) |
Primäre Wellenlänge ** |
Obere mechanische Begrenzung der Wellenlänge
(für das angegebene Gitter) |
Modell |
| 3600 l/mm |
405 nm |
Holographisch |
0,33 |
60 |
60 |
180 - 330 nm |
330 nm |
77310
|
| 2400 l/mm |
250 nm |
Holographisch |
0,5 |
3,3 |
65 |
180 - 500 nm |
500 nm |
77308
|
| 1800 l/mm |
500 nm |
Holographisch |
0,67 |
4,1 |
80 |
300 - 670 nm |
670 nm |
77309
|
| 1200 l/mm |
250 nm |
Holographisch |
1 |
6,7 |
65 |
180 - 650 nm |
1000 nm |
77296
|
| 1200 l/mm |
350 nm |
Liniengitter |
1 |
6,6 |
80 |
200 - 1000 nm |
1000 nm |
77298
|
| 1200 l/mm |
750 nm |
Liniengitter |
1 |
6,2 |
85 |
450 - 1000 nm |
1000 nm |
77306
|
| 600 l/mm |
200 nm |
Liniengitter |
2 |
13,3 |
70 |
180 - 500 nm |
2000 nm |
77304
|
| 600 l/mm |
750 nm |
Liniengitter |
2 |
13,2 |
75
|
450 - 2000 nm |
2000 nm |
77305
|
| 600 l/mm |
1 mm |
Liniengitter |
2 |
13 |
90 |
600 - 2000 nm |
2000 nm |
77299
|
| 600 l/mm |
1,6 mm |
Liniengitter |
2 |
90 |
90 |
900 - 2000 nm |
2000 nm |
77316
|
| 300 l/mm |
2 mm |
Liniengitter |
4 |
26 |
90 |
1,1 - 4,0 mm |
4 mm |
77300
|
| 200 l/mm |
1 mm |
Liniengitter |
6 |
40 |
85 |
0,6 - 2,2 mm |
6 mm |
77307
|
| 150 l/mm |
800 nm |
Liniengitter |
8 |
80 |
80 |
425 - 1600 |
8 mm |
77317
|
| 150 l/mm |
4 mm |
Liniengitter |
8 |
52 |
75 |
2,5 - 8 mm |
8 mm |
77301
|
| 75 l/mm |
7 mm |
Liniengitter |
16 |
105 |
80 |
4,5 - 16 mm |
16 mm |
77302
|
| 50 l/mm |
12 mm |
Liniengitter |
24 |
157 |
80 |
7 - 23 mm |
24 mm |
77303
|
Drei Arten von Spalten
Newport bietet für den 77250 drei Arten von Spalteinheiten. In jeder Spalteinheit können unterschiedliche Spaltgrößen verwendet werden. Für den Eintritts- und den Austrittsspalt ist dieselbe Art und Größe zu wählen. Die Spalteinheiten haben einen 1,5 Zoll Außenflansch.
Spalteinheit mit Mikrometerschraubenantrieb
- Stufenlos einstellbare Spaltbreite von 4 mm bis 3 mm
- Stufenlos einstellbare Spalthöhe von 2 bis 12 mm
- ±10 mm Wiederholbarkeit
- ±10 mm Genauigkeit von 4 bis 250 mm, ±5% von 250 mm bis 3mm
Bei dieser Einheit wird die Breite mit Mikrometerschrauben zwischen 4 mm und 3 mm eingestellt.
Einheit mit mehreren Festspalten
- 8 Festspaltpositionen von 50 mm bis 3,16 mm
- Spalthöhe einstellbar von 1 bis 12 mm
Diese Einheit besteht aus einer drehbaren Scheibe mit 8 Festspalten. Die Scheibe wird mittels eines Handrads gedreht, das zur exakten Wiederholbarkeit der Spaltposition eine Arretierung besitzt.
Festspalte
- Kostengünstigste Lösung für einzelne Spaltgrößen
- Feste Breite und Höhe
Wenn nur wenige Spaltgrößen benötigt werden, ist dies die kostengünstigste Wahl. Die Präzisionsspalte werden in den Festspalthalter 77294 eingesetzt und am Monochromator befestigt.
Montage
Die Stiftmontage des 77250 erlaubt die größte Flexibilität; die Höhe der optischen Achse lässt sich zur Anpassung an Lichtquelle oder Detektor variieren. Zur Stiftmontage des 77250 sind die Montageplatte 77387 und zwei Stifte und Stifthalter erforderlich.
Abb. 2 Der Monochromator 77250 mit Stiften und der Montageplatte 77387 auf einem optischen Tisch montiert.
