Rhomboid-prismat mahdollistavat lateraalisen (sivulta) säteen siirtymisen muuttamatta säteen etenemissuuntaa tai kääntämällä kuvia-ainutlaatuinen toiminto, joka saavutetaan kahden sisäisen heijastuksen kautta niiden rinnakkaispeiteisessä suorakulmaisessa geometriassa.
Saatavuus: | |
---|---|
Toisin kuin kiilaprismat (jotka taipuvat palkit kulmassa) tai oikean kulman prismat (jotka muuttavat suuntaa), rhboidiprismat siirtävät säteen akselia vaakasuoraan tai pystysuunnassa pitäen sitä yhdensuuntaisesti alkuperäisen polun kanssa. Tämä puhdas käännös on kriittinen vinjetin välttämiseksi (osittainen säteen esto) kompakteissa optisissa asetuksissa, kuten mikroskopiajärjestelmissä, joissa tila komponenttien välillä on rajoitettua. Rhomboidiprismamme . ylläpitävät kollimaatiota (säteen rinnakkaisuus) <0,1 °: n poikkeamalla varmistaen, että säteen ominaisuudet (halkaisija, intensiteettiprofiili) pysyvät ennallaan käännöksen jälkeen - välttämättömiä tarkkuussovelluksissa, kuten laserpektroskopia tai lääketieteellinen kuvantaminen
• Materiaalivalinta : Saatavana Schott Glass -sovelluksessa (BK7 näkyvien alueen sovelluksissa,> 92%: n siirto 550 nm: ssä, ihanteellinen yleiseen kuvantamiseen), safiiri (korkea kovuus-MOHS 9-ja korkean lämpötilan vastus, joka sopii ankariin ympäristöihin, kuten teollisuusantureihin) ja IR-kiteisiin (esim. IrnSe, 2-14μmm). BK7 on kustannustehokas näkyvään käyttöön (esim. Mikroskooppi optiikka), kun taas safiiri on edullisempi värähtelylle tai pölylle alttiille sovelluksille (esim. Tehdasautomaatiokamerat). IR -kiteet palvelevat lämpökuvaus- tai kaasutunnistusjärjestelmiä, jotka toimivat näkyvän spektrin ulkopuolella.
• Tarkkuusmittarit : Kulmatoleranssi <2 kaarisekuntia varmistaa, että käännetty säde pysyy yhdensuuntaisesti alkuperäisen polun kanssa - jopa 5 kaarisekunnin poikkeama voi aiheuttaa säteen väärinkäyttämistä pitkillä optisilla poluilla (esim. 1M polun pituus johtaisi 0,2 mm: n siirtymään ilmaisimessa). Flatness PV <1/10λ (632,8 nm: n kohdalla) kaikilla optisilla pinnoilla minimoi aaltoproferentin vääristymisen, mikä on kriittinen laserpohjaisille sovelluksille (esim. Imperometria), jossa aaltofreasvirheet hajoavat mittauksen tarkkuus. Kaksi heijastuspinta on kiillotettu <1 kaarensekunnin rinnakkaisuuteen, mikä varmistaa yhdenmukaisen käännöksen säteen poikki.
• Pinnan laatu : 20-10 Scratch-DIG- viimeistely (vakioluokka, sopiva useimpiin sovelluksiin) valinnaisilla AR-pinnoitteilla, jotka on räätälöity tiettyihin aallonpituuksiin. Näkyvissä sovelluksissa AR -pinnoitteet vähentävät heijastushäviöitä <0,5%: iin pintaa kohti; IR -sovelluksissa ZNSE- tai GE -prismien pinnoitteet vähentävät tappioita <1 prosenttiin. Mustatut ei-optiset pinnat tukahduttavat kulkevan valon (kulkeva valo <0,5%), estäen aavekuvia, jotka heikentäisivät kuvanlaatua. Suuren herkkyysjärjestelmien (esim. Häpivalo tähtitiede) on käytettävissä 10-5 pinnan laatuluokka sironten vähentämiseksi edelleen.
• Siirtymäalue : Vakiomallit tarjoavat 1 mm - 50 mm: n sivumuutosta. 1 mm: n siirtymä on ihanteellinen hienosäätöön hienosäätöpalkkien kohdistamiseen laboratorioinstrumenteissa (esim. Spektrometrit), kun taas 50 mm: n siirtymää käytetään suurissa optisissa järjestelmissä (esim. Teleskooppikamerat, joissa prisma siirtää palkin mekaanisten komponenttien välttämiseksi). Mukautettu siirtymäalueet (enintään 100 mm) on saatavana erikoistuneille sovelluksille, kuten ilmailu- Siirtymäetäisyys määritetään prisman pituuden ja taitekerroksen perusteella - BK7: lle (n = 1,5168) 50 mm pitkä prisma tarjoaa ~ 10 mm: n siirtymän.
• Mekaaninen stabiilisuus : Vahva rakenne, jolla on suorakulmainen muoto, joka sopii helposti tavanomaisiin optisiin kiinnikkeisiin (esim. 1 tuuman tai 2 tuuman linssin putket). Prisman kiinteä geometria vastustaa värähtelyn aiheuttamaa väärinkäytöksiä-kriittisiä teollisuusjärjestelmille (esim. Kuljetinhihnalaser-skannerit) tai mobiililaitteille (esim. Drone-kamerat). Korkean värähtelyympäristöissä prismat voidaan asentaa iskunvaimentaviin pidikkeisiin (kumitiivisteillä), jotka vähentävät tärinänsiirtoa> 80%. Prismoilla on myös suuri puristuslujuus (BK7: 800 MPa, Sapphire: 2000 MPa), mikä tekee niistä kestäviä rikkoutumiselle käsittelyn aikana.
Rhomboid -prismat ovat välttämättömiä:
• Lasertekniikka : Säteen reittien säätäminen spektroskopiassa (esim. Raman -spektroskopia, jossa prisma siirtää lasersäteen kohdistamaan näytteen) ja mikroskopian (fluoresenssimikroskopia, jossa prisma liikuttaa virityspalkkia ilmaisimen estämiseksi). Raman -spektroskopiassa tarkka säteen kohdistus on kriittinen heikkojen Raman -signaalien havaitsemiseksi - jopa 0,1 mm: n väärinkäyttö voi vähentää signaalin voimakkuutta 50%. Mikroskopiassa prisman translaatio mahdollistaa virityspalkin sijoittamisen liikuttamatta näytettä vähentämättä näytevaurioiden riskiä.
• Instrumentointi : optisten penkkien kohdistaminen (käytetään laboratoriotutkimuksessa laserkokeiden asettamiseen) ja kompensoimalla ilmaisimen sijainnin siirtymät (esim. IR -kameroissa, joissa ilmaisin voidaan hieman kohdistaa väärin optisella akselilla). Optiset penkit käyttävät romboidisia prismejä hienosäätöpalkkien polkujen hienosäätöön-esimerkiksi lasersäteen siirtämiseen 5 mm: n siirtämiseen peilin tai linssin kanssa. Detector -siirtymäkompensaatio varmistaa, että palkki osuu ilmaisimen aktiiviseen alueeseen estäen signaalin menetyksen tai vääristymisen.
• Puolustus : Palkkien siirtäminen kohdentamisjärjestelmissä (esim. Tankkiin asennetut laser-etäisyysmittarit) mekaanisten komponenttien (esim. Ase tynnyrit tai anturit) hämärtymisen välttämiseksi. Eräsfindersissä prisma siirtää lasersäteen aseen tynnyrin ympärille varmistaen, että palkki saavuttaa kohteen estämättä. Tämä malli mahdollistaa etäisyysmittarin integroinnin säiliön torniin vaarantamatta kohdentamistarkkuutta.
• Bioteknologia : Virhepalkkien sijoittaminen fluoresenssimikroskoopeilla (käytetään solujen tai kudosten kuvaamiseen) häiritsemättä näytteen kohdistusta. Live-solujen kuvantamisessa näytteen siirtäminen kohdistuu säteen kanssa voi aiheuttaa solujen ajautumisen ulos tarkennuksesta tai vaurioitumaan. Rhomboid-prismat eliminoivat tämän ongelman siirtämällä palkin sen sijaan sallimalla elävien solujen pitkäaikaisen kuvantamisen (tunteja tai päiviä) jatkuvasti keskittyneellä. Prismia käytetään myös virtaussytometriassa, jossa ne siirtävät lasersäteen kohdistumaan soluvirtausreitin kanssa parantaen solujen havaitsemista.
K: Kuinka siirtymäetäisyys määritetään?
V: Siirtymäetäisyys riippuu kahdesta avaintekijästä: prisman pituus (tulo- ja lähtöpintojen välinen etäisyys) ja materiaalin taitekerroin (n). Siirtymisen kaava (D) on suunnilleen d = l × (n - 1) / n, missä L on prisman pituus. Vakiomallit:
• BK7 -prismat (n = 1,5168), jossa l = 50 mm tarjoavat ~ 10 mm: n siirtymän.
• Safiiri -prismat (n = 1,768) L = 50 mm: llä tarjoavat ~ 13 mm: n siirtymän.
• ZnSE -prismat (n = 2,402), jossa l = 50 mm tarjoavat ~ 19 mm: n siirtymän.
Mukautetut prismat voidaan suunnitella erityisillä pituuksilla halutun siirtymän saavuttamiseksi - esimerkiksi 100 mm pitkä BK7 -prisma tarjoaa ~ 20 mm: n siirtymän.
K: Voivatko he työskennellä suuritehoisilla lasereilla?
V: Kyllä, kun ne on valmistettu lämmönkestävistä materiaaleista ja päällystetty korkean vahingon kynnyksen (HDT) pinnoitteilla. Safiiri- tai piisprismat ovat suositeltavia suuren käyttöä varten:
• Safiiri-prismat käsittelevät jatkuvan aallon (CW) laservoimia jopa 1 kW/cm⊃2: een; näkyvällä alueella niiden korkean lämmönjohtavuuden (46 W/m · K) ja alhaisen imeytymisen ansiosta.
• Piusprismat käsittelevät jopa 5 kW/cm² NIR-alueella (1-6 μm), mikä tekee niistä sopivia kuitulasereille (1064 nm) tai co₂-lasereille (10,6 μm, vaikka ZNSE on edullinen CO₂: lle).
HDT AR -pinnoitteita (dielektrisiä pinnoitteita metallipinnoitteiden sijasta) käytetään pinnoitusvaurioiden estämiseen - näillä pinnoitteilla on vauriokynnysarvot> 10 kW/cm² CW -lasereille ja> 1J/cm² Pulssilasereille. Erittäin korkeatehoisiin sovelluksiin (esim. 10 kW+ teollisuuslaserit) prismat voidaan vesijäähdyttääkseen lämpöä.
K: Ovatko rhomboidiprismat polarisaatiomuutokset?
V: Polarisaatiomuutokset ovat minimaalisia, mutta ne riippuvat tapahtuvan valon polarisaatiotilasta ja prisman materiaalista. Polarisoitu valo (polarisoitu rinnakkain esiintymistason kanssa) ylläpitää sen polarisaatiotilaa paremmin kuin S-polarisoitunut valo, polarisaation kierto <1 ° BK7-prismien kohdalla. S-polarisoidun valon voi kokea jopa 3 °: n kierto, pääasiassa kahden hengen (ominaisuus, jossa valo halkaisee kahteen polarisaatioon) prismamateriaalissa. Polarisointiherkät sovellukset (esim. Polarisoiva mikroskopia) suosittelemme:
• P-polarisoidun valon käyttäminen kierto minimoimiseksi.
• Matalahenkilöstöstä valmistettujen prismien määrittäminen (esim. Sulatut piidioksidi, jolla on kahtaistuneisuus <1Nm/cm).