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卓立漢光RTS2-L遠(yuǎn)程成像拉曼
產(chǎn)品型號(hào): - 品 牌: 卓立漢光 價(jià)格電議,您可以向供應(yīng)商詢價(jià)得到該產(chǎn)品價(jià)格 所 在 地: 北京通州區(qū) 更新日期: 2025-03-31 詳細(xì)信息品牌:卓立漢光 型號(hào):- 加工定制:否 產(chǎn)品概述
遠(yuǎn)程拉曼光譜技術(shù)
拉曼光譜技術(shù)是用于研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分子光譜技術(shù),通過散射光的頻移量來獲得分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)情況,從而分析分子的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱性、電子環(huán)境和分子結(jié)合情況,是定量和定性分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種強(qiáng)有力的技術(shù)手段。
近年發(fā)展的遠(yuǎn)程拉曼光譜探測技術(shù),是根據(jù)拉曼散射效應(yīng)遠(yuǎn)距離探測物質(zhì)的技術(shù),通過技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用的拓展,目前已在行星、礦物勘測、遠(yuǎn)程爆炸物探測、化學(xué)物質(zhì)泄漏和污染物測量等方面有很高的應(yīng)用價(jià)值。國際目前常用的程拉曼探測系由以下部分組成:激發(fā)光源、光路收集模塊、分光模塊、探測模塊、數(shù)據(jù)采集與分析模塊。
在激光器的選擇上,高脈沖能量激光器是主流激光器,常見的是可見光波段的激光器, 也有少量研究者采用紅外波段和紫外波段。
目標(biāo)樣品拉曼信號(hào)的收集是遠(yuǎn)程拉曼光譜探測的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),大口徑望遠(yuǎn)鏡有助于接收較弱的遠(yuǎn)程拉曼回波信號(hào),戶外遠(yuǎn)程探測時(shí)一般采用望遠(yuǎn)系統(tǒng)收集信號(hào)。常見技術(shù)有卡塞格林望遠(yuǎn)鏡和拉曼光纖探頭等。
在搭配探測器時(shí),跟據(jù)激光器的選型可分為CCD 和帶有電子快門的ICCD,連續(xù)激光源搭配CCD 探測器能滿足較短距離探測需求。高脈沖能量激光器搭配ICCD 探測器,通過對(duì)門寬的設(shè)置可以較好地排除背景光和衰減時(shí)間長的熒光干擾,具有很高的應(yīng)用前景。
技術(shù)優(yōu)勢:
(1) 多種收集器可選,適應(yīng)30mm-1000m甚至更遠(yuǎn)距離的探測;
(2) 連續(xù)激光器/脈沖激光器可選
(3) 多種分光光譜儀可選,光柵光譜儀可實(shí)現(xiàn)高分辨率,VPH光譜儀實(shí)現(xiàn)高通光量
(4) 多種探測器可選,背照式深耗盡型光譜CCD相機(jī)和ICCD可選
(5) 兼顧成像測試,可實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)樣品準(zhǔn)確定位主要參數(shù)一覽表:
激光波長
連續(xù)激光器:405, 514, 532, 633, 670, 671, 785, 808 nm(其他可選)
脈沖激光器:532nm,線寬< 0.005 cm-1,10Hz,290mJ
拉曼頻移范圍
100-4000cm-1(不同激光可能不同)
探測距離
0-30mm@顯微拉曼系統(tǒng)
30-200mm@拉曼探頭
光譜儀
CT式320 mm 焦長光譜儀
透射式VPH光譜儀
光譜
科研級(jí)CCD探測器: 2000x256 像素,背照式深耗盡芯片,QE>90%,300-1100nm響應(yīng),峰值效率95%,深度制冷到-60℃
像增強(qiáng)型CCD探測器:1024*1024像素,2ns門控, 280 – 810nm響應(yīng),增益大于200
光譜分辨率
<1.5cm-1 @光柵光譜儀
< 5cm-1 @VPH光譜儀
遠(yuǎn)程拉曼探頭
激發(fā)波長
405, 514, 532, 633, 670, 671, 785, 808 nm.其他可選
光譜范圍
100-4000 cm-1 ( 不同激光器范圍不同 )
焦距
20 mm to 100 mm
樣品端光斑大小
~100 um @ 100 um 芯徑激發(fā)光纖
工作距離
20 ~100 mm
數(shù)值孔徑
0.22 @40 mm 焦距
探頭尺寸
2.25" L x 0.96" W x 0.58" H
探頭材質(zhì)
超硬氧化鋁或者 316 不銹鋼
探頭柄尺寸
1.125” 直徑 x 3.8” 長度
探頭柄材質(zhì)
316 不銹鋼
濾光片效率
O.D >6
操作溫度
0-85 ⁰ C
*大操作壓力
15 psi
光纖配置
100/100 um 標(biāo)準(zhǔn)配置,其他可選
接口類型
FC 或者 SMA
其他
可定制
遠(yuǎn)程成像探頭
適用波長
405nm-785nm
工作距離
~200mm
空間分辨
典型值:6um
成像相機(jī)
2000萬像素,焦面17.6×11.8 mm
機(jī)械控制
XYZ位移以及俯仰可調(diào),適配不同腔體
激光器
激光器
脈沖激光器
光纖激光器
激發(fā)波長
532nm
532nm
脈沖能量 / 功率
290mJ
100mW
重復(fù)頻率
10Hz
CW
線寬
< 0.005 cm-1
< 0.00001nm
光譜儀
類型
C-T 式影像校正光譜儀
VPH 光譜儀
焦距
320mm 焦距
85mm
通光孔徑
F/4.2
F/1.8
光譜范圍
200-1100nm
532-680nm
光譜分辨率
優(yōu)于 2cm-1@1800 刻線光柵
5cm-1@1800 刻線光柵
探測器
類型
ICCD
CCD
有效像素
1024*1024
2000 x 256
像元尺寸
13um*13um
15 x 15 µm
有效探測面尺寸
(18mm MCP)
13.3mm*13.3mm
*短光學(xué)門寬
< 2ns
無
讀出噪聲
5 e-
4.5 e-
門控
2ns
無
響應(yīng)范圍
280 – 810nm
200-1100nm
典型應(yīng)用
行星探測中國科學(xué)院萬雄老師設(shè)計(jì)了一款激光誘導(dǎo)擊穿光譜LIBS+ 拉曼系統(tǒng)在火星模擬環(huán)境下礦物樣品的綜合檢測能力,采用卡塞格林望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)程脈沖拉曼光譜激發(fā),成功檢測了8 種典型礦物質(zhì)(孔雀石、藍(lán)銅礦、雄黃、文石、方解石、硬石膏和石膏等),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以在火星條件下有效分析礦物種類和成分。
材料生長原位監(jiān)測
遠(yuǎn)程拉曼光譜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)原位監(jiān)測材料生長過程,如成分含量、結(jié)晶度、缺陷量、薄膜生長速率等參數(shù)。M. Gnyba 等人設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程拉曼光譜技術(shù)用于原位監(jiān)測CVD 制備金剛石膜生長過程,探測距離*高達(dá)197mm, 文中采用的工作距離為20cm。
圖 金剛石薄膜拉曼光譜
遠(yuǎn)程拉曼光譜可用于材料生長過程中層數(shù)、堆疊、缺陷密度和摻雜等參數(shù)。M. N. Groot等人[4]采用顯微遠(yuǎn)程拉曼系統(tǒng)分析液態(tài)金屬催化CVD制備大面積石墨烯材料的生長過程,實(shí)現(xiàn)了從連續(xù)多晶薄膜生長為毫米級(jí)無缺陷單晶。
圖 冷卻至室溫后 514nm 激發(fā)下的拉曼光譜圖
實(shí)測數(shù)據(jù)
真空腔內(nèi)樣品測試
GaN單晶工作距離80 mm(表觀放大倍數(shù)1:1) 積分時(shí)間:5 s
GaN/Au/Mica工作距離80 mm 積分時(shí)間:30 s
圖像分辨率測試
USAF1951分辨率板測試,左圖全圖,右圖為左圖紅圈中的放大圖像
該套光學(xué)配置的理論分辨率為0.005mm,通過THORLABS的USAF1951標(biāo)準(zhǔn)分辨率板測 試,如上圖中的右圖所示,能*小分辨的線對(duì)編號(hào)為右圖虛線框中的“6-3”,對(duì)照如下1951 USAF測試靶的表格:
其分辨率為80.6 lp/mm,對(duì)應(yīng)空間分辨率為1mm/(80.6*2)=0.006mm
通過芯徑100μm的多模光纖將波長為520nm的綠色激光引入該套光學(xué)系統(tǒng)中,聚焦于PCB電路板,效果如下面兩張圖所示。其中圖3中的綠色激光光點(diǎn)聚焦到了PCB版的標(biāo)尺部分(位于13mm和14mm刻度線之間),每一小格為1mm,實(shí)測的光斑直徑約120μm。圖4中的綠色激光光點(diǎn)聚焦到了EMMC_BGA169封裝結(jié)構(gòu)的電極點(diǎn)陣的區(qū)域,其 中相鄰電極間距為0.5mm,一個(gè)電極盤的直徑約60μm。
綠色激發(fā)光聚焦到PCB電路板標(biāo)尺的顯微像;
綠色激發(fā)光聚焦到EMMC_BGA169封裝的電極點(diǎn)陣的顯微照片
引用文獻(xiàn):
[1] 趙家煒, 馬建樂, 郝銳, 等. 遠(yuǎn)程增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 光散射學(xué)報(bào), 2021.
[2] 袁汝俊, 萬雄, 王泓鵬. 基于遠(yuǎn)程 LIBS-Raman 光譜的火星礦物成分分析方法研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2021, 41(4): 1265.
[3] Gnyba M, Kozanecki M, Wroczyński P, et al. Long-working-distance Raman system for monitoring of uPA ECR CVD process of thin diamond/DLC layers growth[J]. Photonics Letters of Poland, 2009, 1(2): 76-78.
[4] Jankowski M, Saedi M, La Porta F, et al. Real-time multiscale monitoring and tailoring of graphene growth on liquid copper[J]. ACS nano, 2021, 15(6): 9638-9648.
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