lähellä
Valitse sivustosi
Maailmanlaajuinen
Sosiaalinen media
Dispergoivat prismat ovat optisia työhevosia, jotka erottavat valkoisen valon (tai polykromaattisen laservalon) sen osa-aallonpituuksiksi kontrolloidun taittumisen avulla – prosessin mahdollistaa optisten materiaalien aallonpituudesta riippuva taitekerroin (dispersio). Toisin kuin diffraktiohilat, jotka tuottavat useita päällekkäisiä spektrijärjesyksiä (johtaen hajavaloon ja signaalihäiriöihin), nämä prismat tuottavat yhden puhtaan spektrilähdön, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat suurta spektrin puhtautta. on Dispersoivat prismamme suunniteltu käyttämällä suuren dispersion materiaaleja (esim. piilasit) maksimoimaan kulmadispersion – kahden aallonpituuden välisen kulman (esim. 400 nm violetti ja 700 nm punainen) – ja konfiguraatiot on optimoitu pienimpään poikkeamakulmaan. Tässä kulmassa valo kulkee yhdensuuntaisesti prisman pohjan kanssa minimoiden valohäviön (vähentäen lähetyshäviöt <2 prosenttiin) ja varmistaen tasaisen spektrin erotuksen prisman kirkkaassa aukossa.
• Materiaalien monimuotoisuus : Saatavana Schott SF11 (piikivilasi, jolla on poikkeuksellinen dispersio, Abbe-numero ~36 – paljon pienempi kuin kruunulasit, kuten BK7, joiden Abbe-luku on ~65 – joten se sopii ihanteellisesti näkyvään spektroskopiaan), F2 (toinen piilasi, jolla on hieman pienempi dispersio kuin SF11:llä), sopii erinomaisesti UV-läpäisyherkkiin sovelluksiin. spektroskopia 185 nm asti) ja CaF2 (kalsiumfluoridi, kiteinen materiaali, jolla on erinomainen IR-läpäisy). Jokainen materiaali kohdistaa tiettyihin spektrialueisiin: SF11 ja F2 400-700 nm:lle, sulatettu piidioksidi 185-2100 nm ja CaF2 200-8000 nm.
• Mitta-alue : koot 10–50 mm (vakiomallit, täydelliset kannettaviin spektrometreihin ja laboratoriomittakaavaisiin instrumentteihin) mukautetuilla vaihtoehdoilla aina 300 mm:iin asti (suurkokoisille järjestelmille, kuten observatorioissa käytettävät tähtitieteelliset spektrometrit). Kaikki mallit säilyttävät ±0,25 mm:n toleranssin pituudessa, leveydessä ja korkeudessa, mikä varmistaa yhteensopivuuden tavallisten optisten kiinnikkeiden kanssa.
• Optinen laatu : Pintalaatu 20-10 (vakiolaatu, sopii useimpiin spektroskopiasovelluksiin) ja aaltorintaman vääristymä <λ/4 (sulatettu piidioksidi, kriittinen UV-sovelluksissa, joissa aaltorintamavirheet heikentävät spektrin resoluutiota) tai <λ/10 (CaF₂, ihanteellinen erittäin tarkkaan IR-spektroskopiaan). Nämä spesifikaatiot minimoivat valon sirontaa (hajavalo <0,1 % tulevasta intensiteetistä) ja varmistavat terävät, hyvin määritellyt spektriviivat.
• Aallonpituuden kattavuus : sulatetun piidioksidin mallit toimivat 185 nm - 2100 nm (kattaa UV-, näkyvä- ja NIR-alueet, mikä tekee niistä monipuolisia ympäristön seurantaan ja materiaalianalyysiin), kun taas CaF₂ ulottuu keski-infrapunaan 8000 nm asti (käytetään molekyylispektroskopiassa, jossa keskivärähtely-IR-aaltotilat)
• Pinnoitevaihtoehdot : Heijastamattomat (AR) pinnoitteet, jotka on räätälöity tietyille spektrialueille, vähentävät pintaheijastukset <0,5 %:iin pintaa kohden. Esimerkiksi sulatettujen piidioksidiprismien UV-tehosteiset AR-pinnoitteet minimoivat häviöt alueella 185-400 nm, kun taas IR-optimoidut CaF₂-prismojen pinnoitteet parantavat läpäisyä alueella 2000-8000 nm. Nämä pinnoitteet ovat myös naarmuuntumattomia (täyttävät MIL-C-675C-standardit), mikä varmistaa kestävyyden usein käytetyissä laboratorioympäristöissä.
Nämä prismat ovat perustavia:
• Spektroskopia : mahdollistaa kemiallisen analyysin polttotutkimuksessa (mittaamalla teollisuuspolttimien epäpuhtauspäästöjä) ja ympäristön seurannassa (Continuous Emission Monitoring Systems, CEMS, joka seuraa voimalaitoksen pakokaasujen SO₂-, NOx- ja CO₂-tasoja). CEMS:ssä dispergoivat prismat erottavat kohdekaasujen absorptiolinjat, mikä mahdollistaa tarkat pitoisuusmittaukset niinkin alhaisilla havaitsemisrajoilla kuin 1 ppm.
• Laserjärjestelmät : Erottelevat yliaaltoja ultranopeissa lasereissa (esim. Ti:safiirilaserit, jotka tuottavat 800 nm:n perusvaloa ja 400 nm:n toisen harmonisen) ja kompensoivat ryhmänopeusdispersiota (GVD) – ilmiö, jossa eri aallonpituudet kulkevat eri nopeuksilla optisissa materiaaleissa. Hajottamalla ja yhdistämällä uudelleen aallonpituuksia, prismat varmistavat, että ultranopeat pulssit (femtosekunnin mittakaavassa) säilyttävät muotonsa, mikä on kriittistä sovelluksissa, kuten lasermikrotyöstössä.
• Instrumentointi : Aallonpituuden kalibrointi ANPR-kameroissa (automaattisen rekisterikilven tunnistusjärjestelmän (ANPR)) ja UV-säteilyn ilmaisimien (käytetään aurinkosuojatesteissä UVB- ja UVA-intensiteetin mittaamiseen). UV-ilmaisimissa prismat erottavat UV-aallonpituudet, mikä mahdollistaa kunkin alueen intensiteetin tarkan mittauksen.
• Koulutus ja tutkimus : Valon hajaantumisen osoittaminen fysiikan laboratorioissa (esim. Newtonin klassinen prismakoe, jossa valkoinen valo jakautuu sateenkaarispektriin) ja kvanttioptiikan tutkimusten edistäminen (esim. yksittäisten aallonpituuksien yksittäisten fotonien manipulointi kvanttilaskentaa varten). Kvanttitutkimuksessa suuren dispersion prismat mahdollistavat tarkan aallonpituussuodatuksen, mikä on keskeinen vaihe kietoutuneiden fotoniparien muodostamisessa.
K: Miten materiaalin valinta vaikuttaa hajaantumiseen?
V: Materiaalivalinta määrittää suoraan dispersion, joka kvantifioidaan Abbe-luvulla (pienemmät Abbe-luvut = suurempi dispersio). Flint-lasit, kuten SF11 (Abbe-numero ~36), tarjoavat huomattavasti suuremman dispersion kuin kruunulasit, kuten BK7 (Abbe-numero ~65). Tämän vuoksi piilasit ovat suositeltavia näkyvän alueen spektroskopiassa, jossa tarvitaan terävää spektrien erotusta lähekkäin olevien aallonpituuksien erottamiseksi (esim. 589,0 nm ja 589,6 nm, kaksi natriumin D-viivaa). Kruunulasit sitä vastoin sopivat paremmin sovelluksiin, joissa halutaan vähäinen hajonta (esim. kuvantamisjärjestelmät).
K: Voivatko hajottavat prismat korvata diffraktiohilat?
V: Kyllä, sovelluksissa, joissa hajavalo ja spektrin puhtaus ovat kriittisiä. Diffraktiohilat tuottavat useita spektrin järjestyksiä (esim. ensimmäisen, toisen ja kolmannen kertaluvun), jotka voivat mennä päällekkäin ja aiheuttaa signaalin häiriöitä – esimerkiksi Raman-spektroskopiassa, jossa heikot Raman-signaalit voidaan peittää korkeamman asteen hilaheijastuksilla. Prismat luovat kuitenkin yhden spektrijärjestyksen, mikä poistaa tämän ongelman. Prismoilla on myös korkeammat vauriokynnykset kuin ritilillä (joissa on herkät syövytetyt pinnat), joten ne sopivat suuritehoisille lasereille (esim. 100 W+ teollisuuslasereille), joissa ritilät voivat hajota.
K: Mikä on CaF₂-prismien etu?
V: Kalsiumfluoridilla (CaF₂) on kaksi keskeistä etua: erinomainen läpäisy UV- ja IR-alueilla ja alhainen kahtaistaittavuus (minimaaliset polarisaatiovaikutukset). UV-alueella (200-400 nm) CaF2 läpäisee >90 % valosta, kun taas sulatettu piidioksidi läpäisee ~80 % 200 nm:ssä. IR-alueella (2000-8000nm) CaF₂ välttää absorptiokaistat, jotka rajoittavat muita materiaaleja (esim. sulatettu piidioksidi absorboi voimakkaasti yli 2100 nm). Nämä ominaisuudet tekevät CaF₂:sta ihanteellisen puolijohdetarkastukseen (UV-pohjainen vikojen havaitseminen piikiekoissa) ja lämpökuvaukseen (IR-pohjainen lämpötilamittaus teollisuusprosesseissa).
