Pryzmaty Rhomboid umożliwiają przemieszczenie wiązki bocznego (boce-to-side) bez zmiany kierunku propagacji wiązki lub odwracających obrazów-unikalna funkcja osiągnięta poprzez dwa wewnętrzne odbicia w ich równoległej geometrii prostokątnej.
Dostępność: | |
---|---|
W przeciwieństwie do pryzmatów klinowych (które odchylają wiązki pod kątem) lub pryzmatów z prawej kątem (które zmieniają kierunek), pryzmaty Rhomboid zmieniają oś wiązki poziomo lub pionowo, zachowując ją równolegle do pierwotnej ścieżki. To czyste tłumaczenie ma kluczowe znaczenie dla unikania winietowania (częściowe blokowanie wiązki) w kompaktowych konfiguracjach optycznych, takich jak systemy mikroskopowe, w których przestrzeń między komponentami jest ograniczona. Nasze pryzmaty Rhomboid utrzymują kolimację (równoległość wiązki) z odchyleniem <0,1 °, zapewniając, że charakterystyka wiązki (średnica, profil intensywności) pozostaje niezmieniony po translacji - w przypadku precyzyjnych zastosowań, takich jak spektroskopia laserowa lub obrazowanie medyczne.
• Wybór materiału : Dostępny w szklance Schott (BK7 dla zastosowań widzialnych,> 92% transmisji przy 550 nm, idealne do obrazowania ogólnego), szafir (wysoka twardość-MOHS 9-i oporność w wysokiej temperaturze, odpowiednia dla ostrych środowisk, takich jak czujniki przemysłowe), oraz kryształy IR (EG, Znse na środek, 2-12 μm lub GE dla długoterminowych IR, 2-14 μm). BK7 jest opłacalny dla widocznego zastosowania (np. Optyka mikroskopu), podczas gdy szafir jest preferowany do zastosowań narażonych na wibracje lub kurz (np. Kamery automatyzacji fabryki). Kryształy IR zaspokajają systemy obrazowania termicznego lub czujnika gazu, które działają poza widmem widzialnym.
• Precyzyjne wskaźniki : Tolerancja kątowa <2 Seconds zapewnia przetłumaczone wiązki równoległe do pierwotnej ścieżki - nawet odchylenie 5 łuków może powodować niewspółosiowość wiązki w długich ścieżkach optycznych (np. Długość ścieżki 1m spowodowałaby przesunięcie 0,2 mm w detektorze). Płaskość PV <1/10λ (przy 632,8 nm) na wszystkich powierzchniach optycznych minimalizuje zniekształcenie frontu fala, co jest kluczowe dla zastosowań laserowych (np. Interferometrii), w których błędy frontowe degradują precyzję pomiaru. Dwie powierzchnie odbicia są wypolerowane do równoległości <1 Arcsecond, zapewniając spójne tłumaczenie na wiązce.
• Jakość powierzchni : wykończenie 20-10 zarysowania (standardowa ocena, odpowiednia dla większości aplikacji) z opcjonalnymi powłokami AR dostosowanymi do określonych długości fal. W przypadku widzialnych zastosowań powłoki AR zmniejszają straty odbicia do <0,5% na powierzchnię; W przypadku zastosowań IR powłoki na pryzmatach ZNSE lub GE zmniejszają straty do <1%. Szczerniane nieoptyczne powierzchnie tłumią bezpańskie światło (rozpłuchane światło <0,5%), zapobiegając obrazom duchów, które degradowałyby jakość obrazu. W przypadku systemów wysokiej wrażliwości (np. Astronomia o słabym świetle) dostępna jest stopień jakości powierzchni 10-5 w celu dalszego zmniejszenia rozproszenia.
• Zakres przemieszczenia : Standardowe modele oferują 1 mm do 50 mm zmianę boczną. Przemieszczenie 1 mm jest idealne do dostrajania dostrajania dopasowania wiązki w instrumentach laboratoryjnych (np. Spektrometry), podczas gdy przemieszczenie 50 mm jest używane w dużych systemach optycznych (np. Kamery teleskopowe, w których pryzmat przesuwa wiązkę, aby uniknąć komponentów mechanicznych). Dostępne są niestandardowe zakresy przemieszczania (do 100 mm) dla wyspecjalizowanych aplikacji, takich jak systemy obrazowania lotniczego. Odległość przemieszczenia zależy od długości pryzmatu i współczynnika załamania światła - dla BK7 (n = 1,5168) pryzmat o długości 50 mm zapewnia ~ 10 mm przemieszczenie.
• Stabilność mechaniczna : solidna konstrukcja o prostokątnym kształcie, który łatwo pasuje do standardowych mocowań optycznych (np. 1-calowe lub 2-calowe rurki soczewki). Solidna geometria pryzmatu odpowiada niewspółosiowości wywołanej wibracjami-krytyczny dla systemów przemysłowych (np. Skanery laserowe pasa przenośnika) lub urządzenia mobilne (np. Kamery dronowe). W środowiskach o wysokiej wibracji pryzmaty można zamontować w uchwytach szalonych (z gumowymi uszczelkami), które zmniejszają transfer wibracji o> 80%. Pryzmaty mają również wysoką wytrzymałość na ściskanie (BK7: 800 MPa, Sapphire: 2000 MPa), co czyni je odpornymi na pęknięcie podczas obsługi.
Rhomboid Prism są niezbędne w:
• Technologia laserowa : Dostosowanie ścieżek wiązki w spektroskopii (np. Spektroskopia ramanowska, w której pryzmat przesuwa wiązkę laserową w celu wyrównania się z próbką) i mikroskopii (mikroskopia fluorescencyjna, w której pryzmat porusza wiązkę wzbudzenia, aby uniknąć blokowania detektora). W spektroskopii ramanowskiej precyzyjne wyrównanie wiązki ma kluczowe znaczenie dla wykrywania słabych sygnałów ramanowskich - nawet niewspółosiowość 0,1 mm może zmniejszyć intensywność sygnału o 50%. W mikroskopii tłumaczenie pryzmatu pozwala na umieszczenie wiązki wzbudzenia bez poruszania próbki, zmniejszając ryzyko uszkodzenia próbki.
• Oprzyrządowanie : wyrównanie ławek optycznych (wykorzystywanych w badaniach laboratoryjnych do skonfigurowania eksperymentów laserowych) i kompensacyjne dla przesunięć pozycji detektora (np. W kamerach IR, gdzie detektor może być nieznacznie niewspółosiowy z osą optyczną). Ławki optyczne wykorzystują pryzmaty Rhomboid do dopracowania ścieżek wiązki-na przykład zmieniając wiązkę laserową 5 mm do wyrównania z lustrem lub soczewką. Kompensacja przesunięcia detektora zapewnia, że wiązka uderza w obszar aktywny detektora, zapobiegając utratę lub zniekształceniu sygnału.
• Obrona : Przesuwanie wiązek w systemach celujących (np., Montowane w zbiorniku zasięgi laserowe), aby uniknąć zaciemnień z komponentów mechanicznych (np. Berenów lub czujników broni). U Rangefinders pryzmat przesuwa wiązkę laserową wokół lufy pistoletu, zapewniając, że wiązka dociera do celu bez zablokowania. Ta konstrukcja umożliwia integrację Rangefinder z wieżą zbiornika bez uszczerbku dla dokładności ukierunkowania.
• Biotechnologia : pozycjonowanie wiązek wzbudzenia w mikroskopach fluorescencyjnych (używanych do obrazu komórek lub tkanek) bez zakłócania wyrównania próbki. W obrazowaniu żywych komórek przesuwanie próbki w celu wyrównania się z wiązką może powodować, że komórki nie skupiają się lub zostać uszkodzone. Rhomboid Prism eliminują ten problem, zamiast tego zmieniając wiązkę, umożliwiając długoterminowe obrazowanie (godziny lub dni) żywych komórek o spójnym ukierunkowaniu. Pryzmaty są również stosowane w cytometrii przepływowej, gdzie zmieniają wiązkę laserową w celu wyrównania się ze ścieżką przepływu komórki, poprawiając wydajność wykrywania komórek.
P: Jak określa się odległość przemieszczenia?
Odp.: Odległość przemieszczenia zależy od dwóch kluczowych czynników: długości pryzmatu (odległość między powierzchniami wejściowymi i wyjściowymi) i współczynnik załamania światła materiału (N). Wzór przemieszczenia (D) wynosi w przybliżeniu d = l × (n - 1) / n, gdzie l jest długością pryzmatu. Dla modeli standardowych:
• Prism BK7 (n = 1,5168) z L = 50 mm zapewnia ~ 10 mm przemieszczenie.
• Sapphire Prism (n = 1,768) z L = 50 mm zapewnia ~ 13 mm przemieszczenie.
• Prism Znse (n = 2,402) z L = 50 mm zapewnia ~ 19 mm przemieszczenie.
Niestandardowe pryzmaty można zaprojektować z określonymi długościami, aby osiągnąć pożądane przemieszczenie - na przykład pryzmat o długości 100 mm zapewnia ~ 20 mm przemieszczenie.
P: Czy mogą pracować z laserami o dużej mocy?
Odp.: Tak, po wyprodukowaniu z materiałów opornych na ciepło i powlekania powłokami o wysokiej zawartości progu (HDT). Pryzmaty szafirowe lub krzemowe są preferowane do użytku o dużej mocy:
• Sapphire pryzmaty zajmują się ciągłą falą laserową (CW) mocy do 1 kW/cm² W widzialnym zakresie, dzięki ich wysokiej przewodności cieplnej (46 w/m · k) i niskiej wchłaniania.
• pryzmaty silikonowe obsługują do 5 kW/cm² W zakresie NIR (1-6 μm), dzięki czemu są odpowiednie dla laserów włókien (1064 nm) lub laserów Co₂ (10,6 μm, chociaż Znse jest preferowane dla CO₂).
Powłoki HDT AR (powłoki dielektryczne zamiast metalowych powłok) są używane do zapobiegania uszkodzeniu powłoki - te powłoki mają progi uszkodzeń> 10 kW/cm² dla laserów CW i> 1J/cm² do pulsacyjnych laserów. W przypadku zastosowań ultra-wysokiej mocy (np. Lasery przemysłowe 10 kW+) pryzmaty można chłodzić wodę w celu rozproszenia ciepła.
P: Czy pryzmaty Rhomboid wprowadzają zmiany polaryzacji?
Odp.: Zmiany polaryzacji są minimalne, ale zależą od stanu polaryzacji światła padającego i materiału pryzmatu. Światło spolaryzowane P (spolaryzowane równolegle do płaszczyzny padania) utrzymuje swój stan polaryzacji lepiej niż światło spolaryzowane S, z obrotem polaryzacji <1 ° dla pryzmatów BK7. Światło spolaryzowane S może doświadczyć rotacji do 3 °, głównie z powodu dwójłomności (właściwość, w której światło dzieli się na dwie polaryzacje) w materiale pryzmatu. W przypadku zastosowań wrażliwych na polaryzację (np. Mikroskopia polaryzacyjna) zalecamy:
• Używanie światła spolaryzowanego P w celu zminimalizowania obrotu.
• Określając pryzmaty wykonane z materiałów o niskiej liczbie biurfinansowania (np. Krzemionka, która ma dwójłomność <1 nm/cm).