Monochromatory
Monochromator MO 250
Monochromator to przyrząd optyczny, który rozszczepia światło, umożliwiając wyodrębnienie wąskiego fragmentu jego widma. Wybór długości fali odbywa się poprzez regulację kąta ustawienia odbiciowej siatki dyfrakcyjnej, natomiast szerokość widma jest ustalana przez dobór szerokości szczelin wejściowej i wyjściowej. Monochromator znajduje zastosowanie w pomiarach spektralnych, takich jak luminescencja, absorpcja czy transmisja, pełniąc funkcję przestrajalnego źródła światła lub elementu do analizy widma.
W układzie wzbudzenia monochromator służy do selekcji wąskiego zakresu widma szerokopasmowego źródła światła oświetlającego szczelinę wejściową. Natomiast w układzie emisji pełni rolę analizatora widma po przejściu światła przez próbkę. W tej konfiguracji na szczelinie wyjściowej umieszcza się fotodiodę krzemową lub InGaAs, która rejestruje skanowane widmo.
Monochromator MO 250 jest zbudowany w klasycznym układzie Czerny-Turner, zapewniającym wysoką jakość odwzorowania i precyzję działania. Apertura monochromatora wynosi f/# = 5 i jest określona przez długość ogniskową zwierciadeł wynoszącą 250 mm oraz średnicę siatki dyfrakcyjnej 50 mm. Tak dobrana konstrukcja minimalizuje aberracje, jednocześnie utrzymując wysoką intensywność światła padającego na siatkę dyfrakcyjną.
Monochromator wyposażony jest w zautomatyzowane szczeliny z regulacją szerokości w zakresie od 0 do 3 mm z dokładnością do 0,01 mm. Wysokość szczeliny wynosi 12,7 mm i jest zakończona gwintem SM05, co umożliwia łatwą integrację z dodatkowymi komponentami optycznymi. Wymiary urządzenia to 360 × 330 × 200 mm, a jego masa wynosi około 12 kg.
Sterowanie
Urządzenie wyposażono w silniki krokowe z wbudowanym sterownikiem, co umożliwia zdalne sterowanie przez port USB. Oprogramowanie sterujące pozwala na pełną kontrolę pracy monochromatora, a do sterownika można podłączyć detektory, maksymalizując funkcjonalność urządzenia.
Zastosowanie i współpraca z innymi urządzeniami
Monochromator MO 250 jest przystosowany do współpracy z oświetlaczami OPTEL OPOLE, tworząc przestrajalne źródło światła. Aby zapewnić optymalne działanie, konieczne jest precyzyjne ustawienie kondensora, który skupia światło na szczelinie wejściowej z odpowiednią aperturą (f/# = 5).
Precyzja działania
Dokładność ustawień monochromatora zależy od zastosowanej siatki dyfrakcyjnej i wynosi:
- <0,5 nm dla siatki o gęstości 1200 linii/mm,
- <1 nm dla siatki o gęstości 600 linii/mm,
- <2nm dla siatki o gęstości 300 linii/mm,
w pełnym zakresie skanowania.
Opcjonalne akcesoria
Do monochromatora MO 250 dostępny jest szeroki wybór akcesoriów, w tym:
- Detektory,
- Uchwyt na filtry drugiego rzędu,
- Uchwyty na próbki,
- Adaptery światłowodowe,
- Układy skupiające światło wychodzące przez szczelinę.
Podstawowa konfiguracja:
Monochromator MO 250 w wersji podstawowej obejmuje:
- Jedną siatkę dyfrakcyjną (uchwyt na jedną siatkę),
- Dwie zautomatyzowane szczeliny (wejściową i wyjściową),
Cena: 19 000 zł netto (~4500 EUR + VAT).
Opcje dodatkowego wyposażenia:
Użytkownik może dostosować monochromator do swoich potrzeb dzięki szeregowi dodatkowych elementów:
- Uchwyt na 4 siatki – umożliwia montaż do czterech siatek dyfrakcyjnych dla różnych zakresów długości fal,
- Montaż i kalibracja dodatkowej siatki – profesjonalna instalacja oraz precyzyjna kalibracja,
- Dodatkowe szczeliny wejściowe i wyjściowe – zwiększają elastyczność konfiguracji układu,
- Zintegrowany uchwyt na filtry drugiego rzędu (filter wheel) – do efektywnego eliminowania wyższych rzędów widma,
- Filtr drugiego rzędu (fi 25,4 mm / 1”) – kompatybilny z uchwytem na filtry,
- Fotodioda montowana na szczelinie wyjściowej – dostępne wersje Si i InGaAs, zapewniające wysoką czułość w odpowiednich zakresach widmowych,
- Stolik podnoszący do regulacji wysokości (+45–155 mm) – ułatwia integrację z innymi elementami układu optycznego.
Przykładowa konfiguracja zaawansowana:
Monochromator MO 250, widoczny na zdjęciu, został skonfigurowany jako skanujący analizator widma, obejmując:
- Dodatkową szczelinę wyjściową,
- Uchwyt na filtry drugiego rzędu,
- Trzy siatki dyfrakcyjne (pokrywające zakres długości fal od 250 do 2200 nm),
- Dwa fotodetektory (krzemowy – Si, oraz InGaAs – do detekcji w podczerwieni).
Taka konfiguracja umożliwia precyzyjną analizę widma w szerokim zakresie długości fal, a także elastyczne dostosowanie do wymagań użytkownika dzięki zastosowaniu dodatkowych akcesoriów.
Zakres spektralny urządzenia zależny jest od użytej siatki dyfrakcyjnej. Monochromatory MO 250 oferowane są z następującymi odbiciowymi siatkami dyfrakcyjnymi typu „ruled”:
| Nazwa | Główna długość falii [nm] | Siatka [linii/mm] | Zakres* [nm] Charakterystyka | Dyspersja** [nm/mm] |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 500 | 150 | 300 – 1100 | 25,6 |
| 300UV | 300 | 300 | 250 – 700 | 12,8 |
| 300IR | 1000 | 300 | 750 – 2000 | 12,8 |
| 600UV | 300 | 600 | 250 – 700 | 6,4 |
| 600VIS | 400 | 600 | 300 – 1000 | 6,4 |
| 600NIR | 750 | 600 | 500 – 1500 | 6,4 |
| 600IR | 1250 | 600 | 900- 2500 | 6,4 |
| 900VIS | 500 | 900 | 350 – 1200 | 4,3 |
| 1200UV | 300 | 1200 | 250- 500 | 3,2 |
| 1200VIS | 400 | 1200 | 300- 750 | 3,2 |
| 1200NIR | 1000 | 1200 | 400- 1500 | 3,2 |
| 1800VIS | 500 | 1800 | 300- 1050 | 2,1 |
* Wydajność w podanym zakresie jest uzależniona od charakterystyki siatki
**Zdolność dyspersyjna jest wyrażona jako spektrum [nm] na szerokość szczeliny wejściowej [mm] monochromatora. Wartość zdolności dyspersyjnej P jest obliczana jako stosunek odległości między sąsiednimi szczelinami siatki d do długości ogniskowej systemu zwierciadeł f i jest wyrażona w [nm/mm]. Zdolność dyspersyjna zależy dodatkowo od kąta ugięcia β oraz rzędu dyfrakcji m.
Długa ogniskowa monochromatorów M250 pozwala na precyzyjne ustawienie długości fali.
