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I prismi di dispersione sono cavalli da lavoro ottici che separano la luce bianca (o luce laser policromatica) nelle sue lunghezze d'onda costituenti attraverso la rifrazione controllata: un processo abilitato dall'indice di rifrazione dipendente dalla lunghezza d'onda dei materiali ottici (dispersione). A differenza dei reticoli di diffrazione, che producono più ordini spettrali sovrapposti (che portano a luce randagio e interferenza del segnale), questi prismi generano una singola uscita spettrale pulita, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono un'elevata purezza spettrale. I nostri prismi dispersi sono progettati utilizzando materiali ad alta dispersione (ad es. Occhiali a pietra focaia) per massimizzare la dispersione angolare, l'angolo tra due lunghezze d'onda (ad es. 400nm viola e 700 nm di rosso), con configurazioni ottimizzate ottimizzate per l'angolo minimo di deviazione. A questo punto, la luce viaggia parallelamente alla base del prisma, minimizzando la perdita di luce (riducendo le perdite di trasmissione a <2%) e garantendo una coerente separazione spettrale attraverso l'apertura chiara del prisma.
• Diversità materiale : disponibile in Schott SF11 (un bicchiere di pietra focaia con eccezionale dispersione, numero di abbe ~ 36-da solo più basso degli occhiali a corona come BK7, che hanno un numero di Abba ~ 65-che lo rende ideale per la spettroscopia visibile), F2 (Specitura UV ad alto contenuto UV 185nm) e CAF₂ (fluoruro di calcio, un materiale cristallino con trasmissione IR superiore). Ogni materiale prende di mira intervalli spettrali specifici: SF11 e F2 per 400-700NM, silice fusa per 185-2100nm e CAF₂ per 200nm-8000nm.
• Gamma dimensionale : dimensioni da 10 mm a 50 mm (modelli standard, perfetti per spettrometri portatili e strumenti su scala di laboratorio) con opzioni personalizzate fino a 300 mm (per sistemi di grande formato come gli spettrometri astronomici utilizzati negli osservatori). Tutti i modelli mantengono la tolleranza di ± 0,25 mm in lunghezza, larghezza e altezza, garantendo la compatibilità con i supporti ottici standard.
• Qualità ottica : vanta la qualità della superficie 20-10 (grado standard, adatto per la maggior parte delle applicazioni di spettroscopia) e la distorsione del fronte d'onda <λ/4 (silice fusa, critica per applicazioni UV in cui gli errori del fronte d'onda degradano la risoluzione spettrale) o <λ/10 (CAF₂, ideale per la spettroscopia IR ad alta precisione). Queste specifiche minimizzano la dispersione della luce (luce randagio <0,1% dell'intensità degli incidenti) e garantiscono linee spettrali nitide e ben definite.
• Copertura della lunghezza d'onda : i modelli di silice fusi funzionano da 185 nm a 2100 nm che coprono range UV, visibili e NIR, rendendoli versatili per il monitoraggio ambientale e l'analisi del materiale), mentre CAF₂ si estende nelle ( modalità di vibrazione molecolare)
• Opzioni di rivestimento : i rivestimenti antiriflette (AR) su misura per intervalli spettrali specifici riducono i riflessi della superficie a <0,5% per superficie. Ad esempio, i rivestimenti AR potenziati con UV su prismi di silice fusi minimizzano le perdite nella gamma di 185-400 nm, mentre i rivestimenti ottimizzati con IR su prismi CAF₂ migliorano la trasmissione nella gamma 2000-8000nm. Questi rivestimenti sono anche resistenti ai graffi (che incontrano gli standard MIL-C-675C), garantendo la durabilità in ambienti di laboratorio ad uso frequente.
Questi prismi sono fondamentali in:
• Spettroscopia : consentire l'analisi chimica nella ricerca di combustione (misurazione delle emissioni di inquinanti da bruciatori industriali) e di monitoraggio ambientale (sistemi di monitoraggio delle emissioni continue, CEMS, che tracciano i livelli SO₂, NOX e CO₂ nello scarico delle centrali elettriche). Nei CEMS, la dispersione dei prismi separa le linee di assorbimento dei gas bersaglio, consentendo misurazioni di concentrazione precise con limiti di rilevamento fino all'1PPM.
• Sistemi laser : separazione delle armoniche nei laser ultravellanti (EG, TI: laser a zaffiro che producono luce fondamentale da 800 nm e 400 nm di seconda armonica) e compensando la dispersione della velocità di gruppo (GVD) - un fenomeno in cui diverse lunghezze d'onda viaggiano a velocità diverse nei materiali opentali. Disperpendo e ricombinando le lunghezze d'onda, i prismi assicurano che gli impulsi ultravelici (su scala femminile) mantengano la loro forma, fondamentali per applicazioni come il micromachining laser.
• Strumentazione : alimentare la calibrazione della lunghezza d'onda nelle telecamere di riconoscimento automatico della targa (ANPR) (garantendo un rilevamento coerente del colore per la lettura della targa) e rilevatori di radiazioni UV (utilizzati nei test della protezione solare per misurare l'intensità UVB e UVA). Nei rilevatori UV, i prismi separano le lunghezze d'onda UV, consentendo una misurazione accurata dell'intensità di ciascun intervallo.
• Educazione e ricerca : dimostrare la dispersione della luce nei laboratori di fisica (ad es. Classic Prism Experiment di Newton, in cui la luce bianca si divide in uno spettro arcobaleno) e avanzando studi di ottica quantistica (ad es. Manipolando singoli fotoni di lunghezze d'onda specifiche per il calcolo quantico). Nella ricerca quantistica, i prismi ad alta dispersione consentono un filtro preciso della lunghezza d'onda, un passaggio chiave per generare coppie di fotoni intrecciate.
D: In che modo la scelta del materiale influisce sulla dispersione?
A: La scelta del materiale determina direttamente la dispersione, quantificata dal numero di Abbe (Numeri di Abbe inferiore = Dispersione più alta). Gli occhiali di pietra focaia come SF11 (Numero Abbe ~ 36) forniscono una dispersione significativamente più elevata rispetto agli occhiali a corona come BK7 (Numero Abbe ~ 65). Ciò rende gli occhiali di pietra focaia preferiti per la spettroscopia a raggio visibile, in cui è necessaria una separazione spettrale affilata per distinguere le lunghezze d'onda ravvicinate (ad es. 589,0 nm e 589,6 nm, le due linee d di sodio). Gli occhiali a corona, al contrario, sono migliori per le applicazioni in cui si desidera una bassa dispersione (ad esempio, sistemi di imaging).
D: I prismi dispersi possono sostituire i reticoli di diffrazione?
A: Sì, nelle applicazioni in cui la luce randagio e la purezza spettrale sono fondamentali. I reticoli di diffrazione producono multipli ordini spettrali (ad es. Il primo, il secondo e il terzo ordine), che possono sovrapporsi e causare interferenze del segnale, ad esempio nella spettroscopia Raman, in cui segnali Raman deboli possono essere mascherati da riflessi di griglia di ordine superiore. I prismi, tuttavia, generano un singolo ordine spettrale, eliminando questo problema. I prismi hanno anche soglie di danno più elevate rispetto ai reticoli (che hanno delicate superfici incise), rendendoli adatti ai laser ad alta potenza (ad es. Laser industriali 100W+) in cui i reticoli potrebbero degradare.
D: Qual è il vantaggio dei prismi CAF₂?
A: Fluoruro di calcio (CAF₂) offre due vantaggi chiave: trasmissione superiore in gamme UV e IR e bassa birifrangenza (effetti di polarizzazione minimi). Nell'intervallo UV (200-400 nm), CAF₂ trasmette> 90% di luce, mentre la silice fusa trasmette ~ 80% a 200 nm. Nell'intervallo IR (2000-8000nm), CAF₂ evita le bande di assorbimento che limitano altri materiali (ad esempio, la silice fusa si assorbe fortemente al di sopra di 2100 nm). Queste proprietà rendono il CAF₂ ideale per l'ispezione dei semiconduttori (rilevamento dei difetti a base UV su wafer di silicio) e l'imaging termico (misurazione della temperatura basata su IR nei processi industriali).
