Hromboidní hranoly umožňují laterální (boční) posun paprsku bez změny směru šíření paprsku nebo obrácení obrázků-jedinečná funkce dosažená dvěma vnitřními odrazy v rámci jejich paralelní obdélníkové geometrie.
Dostupnost: | |
---|---|
Na rozdíl od klínových hranolů (které vychýlí paprsky pod úhlem) nebo pravoúhlý hranoly (které mění směr), kosočlikářské hranoly posunují osy paprsku vodorovně nebo svisle a přitom ji udržují rovnoběžně s původní cestou. Tento čistý překlad je rozhodující pro zabránění vinětu (blokování částečného paprsku) v kompaktních optických nastaveních, jako jsou mikroskopické systémy, kde je prostor mezi komponenty omezený. Naše hranoly kolómce udržují kolimaci (paralelismus paprsku) s odchylkou <0,1 °, což zajišťuje, že charakteristiky paprsku (průměr, profil intenzity) zůstávají po překladu nezměněny po překladu pro přesné aplikace, jako je laserová spektroskopie nebo lékařské zobrazování.
• Výběr materiálu : K dispozici ve sklenici Schott (BK7 pro aplikace viditelného rozsahu,> 92% přenos při 550 nm, ideální pro obecné zobrazování), safír (vysoká tvrdost-MOHS 9-a vysoká teplota, vhodná pro drsné prostředí, jako jsou průmyslové senzory) a IR krystaly (EG, Znse, 2-12 μm nebo GE pro dlouhé válce). BK7 je nákladově efektivní pro viditelné použití (např. Optiku mikroskopu), zatímco Sapphire je preferován pro aplikace vystavené vibracím nebo prachu (např. Automatizační kamery továrny). IR krystaly zajišťují tepelné systémy pro snímání plynu, které pracují za viditelným spektrem.
• Precizní metriky : Úhlová tolerance <2 oblouky zajišťují, že přeložený paprsek zůstává rovnoběžný s původní cestou - dokonce i 5 arcsekundová odchylka může způsobit nesprávné vyrovnání paprsku v dlouhých optických cestách (např. Délka 1 m cesty by měla za následek vyrovnání 0,2 mm v detektoru). PV PV PV <1/10λ (při 632,8nm) na všech optických površích minimalizuje zkreslení vlny, což je rozhodující pro laserové aplikace (např. Interferometrie), kde chyby vlnové zhoršují přesnost měření. Dva odrazové povrchy jsou leštěny na paralelismus <1 oblouku, což zajišťuje konzistentní překlad přes paprsek.
• Kvalita povrchu : Dokončení 20-10 Scratch-Dig (standardní stupeň, vhodná pro většinu aplikací) s volitelnými AR povlaky přizpůsobenými specifickým vlnovým délkám. U viditelných aplikací snižují povlaky AR ztráty odrazu na <0,5% na povrch; U aplikací IR snižují povlaky na ZNSE nebo GE hranoly ztráty na <1%. Zčervené neoptické povrchy potlačují bludné světlo (zbloudilé světlo <0,5%), což brání obrazům duchů, které by zhoršily kvalitu obrazu. U systémů s vysokou citlivostí (např. Astronomie s nízkým osvětlením) je k dispozici stupeň kvality 10-5 pro další snížení rozptylu.
• Rozsah posunu : Standardní modely nabízejí 1 mm až 50 mm boční posun. Posun 1 mm je ideální pro jemné vyladění jemného doladění paprsku v laboratorních nástrojích (např. Spektrometry), zatímco posun 50 mm se používá ve velkých optických systémech (např. Kamery dalekohledu, kde hranol posouvá paprsek, aby se zabránilo mechanickým složkám). Pro specializované aplikace jsou k dispozici vlastní rozsahy posunu (až 100 mm), jako jsou systémy pro zobrazování letectví. Vzdálenost posunu je určena délkou a indexem lomu hranolu - pro BK7 (n = 1,5168), 50 mm dlouhý hranol poskytuje ~ 10 mm posunutí.
• Mechanická stabilita : Robustní konstrukce s obdélníkovým tvarem, který se snadno vejde do standardních optických držáků (např. 1 palcové nebo 2palcové čočky). Pevná geometrie hranolu odolává nesprávně vyrovnání vyvolané vibracemi-kritický pro průmyslové systémy (např. Laserové skenery pásu dopravníků) nebo mobilní zařízení (např. Dronové kamery). Pro vysoce vibrační prostředí mohou být hranoly namontovány do držitelů absorbujících šok (s gumovými těsněními), které snižují přenos vibrací o> 80%. Hranoty mají také vysokou pevnost v tlaku (BK7: 800 MPa, Sapphire: 2000 MPA), což je odolné vůči zlomení během manipulace.
Hromboidní hranoly jsou nezbytné v:
• Laserová technologie : nastavení cest paprsku ve spektroskopii (např. Ramanova spektroskopie, kde hranol posune laserový paprsek tak, aby se vyrovnal se vzorkem) a mikroskopii (fluorescenční mikroskopie, kde hranol pohybuje excitačním paprskem, aby se zabránilo blokování detektoru). V Ramanově spektroskopii je přesné zarovnání paprsku rozhodující pro detekci slabých Ramanových signálů - i když 0,1 mm nesprávně vyrovnání může snížit intenzitu signálu o 50%. V mikroskopii překlad hranol umožňuje umístění excitačního paprsku bez přesunu vzorku, což snižuje riziko poškození vzorku.
• Instrumentace : Zarovnání optických lavic (použité v laboratorním výzkumu k nastavení laserových experimentů) a kompenzace kompenzací polohy detektoru (např. V IR kamerách, kde může být detektor mírně vyrovnán optickou osou). Optické lavičky používají kosočtvercové hranoly k jemnému ladění paprsků-například posunutí laserového paprsku 5 mm pro zarovnání se zrcadlem nebo čočkou. Kompenzace offsetu detektoru zajišťuje, že paprsek zasáhne aktivní plochu detektoru a zabraňuje ztrátě nebo zkreslení signálu.
• Obrana : Posun paprsků v systémech cílení (např. Laserové rozsah namontované na nádrži), aby se zabránilo zatemnění mechanických složek (např. Sudy nebo senzory). V Rangefinderech hranol posune laserový paprsek kolem hlaveň zbraně, což zajišťuje, že paprsek dosáhne cíle, aniž by byl blokován. Tento design umožňuje integrovat Rangefinder do věžičky nádrže bez ohrožení přesnosti cílení.
• Biotechnologie : Umístění excitačních paprsků ve fluorescenčních mikroskopech (používaných k zobrazení buněk nebo tkání) bez narušení zarovnání vzorku. Při zobrazování živých buněk může pohyb vzorku vyrovnat s paprskem způsobit, že se buňky unášejí nebo jsou poškozeny. Hromboidní hranoly eliminují tento problém posunutím paprsku místo toho, což umožňuje dlouhodobé zobrazování (hodiny nebo dny) živých buněk s konzistentním zaměřením. Hranoty se také používají v průtokové cytometrii, kde posunují laserový paprsek tak, aby se vyrovnal s cestou buněk, což zlepšilo účinnost detekce buněk.
Otázka: Jak je stanovena vzdálenost posunu?
Odpověď: Vzdálenost posunu závisí na dvou klíčových faktorech: délka hranolu (vzdálenost mezi vstupními a výstupními povrchy) a index lomu materiálu (N). Vzorec pro posun (d) je přibližně d = l × (n - 1) / n, kde L je délka hranolu. Pro standardní modely:
• Prismy BK7 (n = 1,5168) s L = 50 mm poskytují ~ 10 mm posun.
• Sapphire hranoly (n = 1,768) s L = 50 mm poskytují ~ 13 mm posun.
• Znse hranoly (n = 2,402) s L = 50 mm poskytují ~ 19mm posun.
Vlastní hranoly mohou být navrženy se specifickými délkami k dosažení požadovaného posunu - například 100 mm dlouhý hranol BK7 poskytuje ~ 20 mm posunutí.
Otázka: Mohou pracovat s vysoce výkonnými lasery?
Odpověď: Ano, když jsou vyrobeny z tepelně rezistentních materiálů a potaženy vysokoškolnými nápůjčními (HDT) povlaky. safírové nebo křemíkové hranoly: Pro použití vysoce výkonných hranolů jsou preferovány
• Sapphire hranoly zpracovávají laserové síly kontinuální vlny (CW) až do 1 kW/cm² Ve viditelném rozsahu díky jejich vysoké tepelné vodivosti (46 W/m · K) a nízké absorpci.
• Křemíkové hranoly zpracovávají až 5 kW/cm² V rozsahu NIR (1-6μm), díky čemuž jsou vhodné pro lasery vlákna (1064nm) nebo CO₂ lasery (10,6 μm, i když Znse je pro CO₂ upřednostňován).
HDT AR povlaky (dielektrické povlaky místo kovových povlaků) se používají k zabránění poškození povlaku - tyto povlaky mají prahové hodnoty poškození> 10 kW/cm² pro CW lasery a> 1J/cm² pro pulzní lasery. U ultra vysokých výkonu (např. Průmyslových laserů 10 kW+) mohou být hranoly chlazené pro rozptýlení tepla.
Otázka: Zavádějí hranoly Rhomboid změny polarizace?
Odpověď: Změny polarizace jsou minimální, ale závisí na polarizačním stavu polarizace incidentu a na materiálu hranolu. P-polarizované světlo (polarizované paralelně s rovinou dopadu) udržuje svůj polarizační stav lépe než S-polarizované světlo s polarizační rotací <1 ° pro hranoly BK7. Světlo S-polarizované světlo může dojít k rotaci až 3 °, především kvůli dvojlomu (vlastnost, kde se světlo rozdělí na dvě polarizace) v hranolovém materiálu. Pro aplikace citlivé na polarizaci (např. Polarizační mikroskopie) doporučujeme:
• Použití p-polarizovaného světla k minimalizaci rotace.
• Specifikace hranolů vyrobených z materiálů s nízkým větrem (např. Fuzovaný oxid křemičitý, který má dvojnásobek <1nm/cm).