高灵敏紧凑型光谱仪SC125
特性:
最新的型号基于back-thinned 技术,可低信号操作
加强UV灵敏度
一体成型确保最佳的稳定性
内部光阱减少杂散光
灵活的配置,包括选择衍射光栅、光谱范围和分辨率满足您的需求
紧凑型高灵敏光谱仪SC125开发用于低光应用,如测量拉曼散射、荧光等,这些应用需要特别高灵敏度或增强的UV光谱范围。SC125高通光孔径光学平台无移动部件且最大限度的减少反光表面的数量,SC125用于一体成型的机身,确保长效稳定性。机身中拥有光陷用于减少杂散光(杂散光是紧凑短焦距装置的常见问题)。
SC125包含一个或者两个无需冷却的Hamamatsu back-thinned CCD阵列作为探测器(back-thinned FFT CCD 不带电荷存储部件)。两个阵列都具有很宽的谱宽和对UV的高灵敏度(参照下面每个探测器光谱灵敏度和参数的曲线),这两个阵列在量子效率,数据读取速率、动态范围和像素有效面积上不同。
基于S7030-1006 CCD阵列的探测器灵敏度较高,具有更低的噪音、更好的动态范围值。基于S10420-1106 CCD阵列的探测器速度更快、具更强的抗干扰特性(因其有更高的像素和更小的像素尺寸,有比S7030-1006更好的空间分辨率)。IMAGING版本(可选)带散光补偿器(柱面透镜-安装在入射狭缝后面),这极大增强了系统的灵敏性。
S10420-1106 back-thinned CCD探测器的光谱灵敏度曲线
S7030-1006 back-thinned FFT-CCD探测器与带UV镀膜及不带镀膜的光谱灵敏度曲线的对比
灵敏度校准
应客户的需求,SC125光谱仪可选配光谱灵敏的光学校准器,校准器的光谱范围:
Cal-UV: 220-400nm.
Cal-VIS: 300-1050nm.
通过认证的光源校准(一个谱宽为220-400nm的氘灯和一个谱宽为300-1050nm的卤素灯)使用光纤输入,校准精度为±10%。
光谱灵敏度校准提供如下好处:
在过去,光源的光谱曲线与衍射光栅效率、探测器灵敏度、反射镜反射指数的光谱曲线重叠,现在你有机会恢复分析光源的真实光谱:
记录真实光谱
把进入其组件的光谱复合线数学分解
确定光源的三色值和显色性指数
确定A、B、C段UV的光密度
光谱灵敏度如何校准
SC125光谱仪带TCD1304Toshiba CCD探测器(14bit)和S10420-1106 Hamamatsu CCD探测器(16bit)记录的光谱,以及氘灯发出的参考光谱(220-400nm)如图1所示。如图所示,在同等条件下,S10420-1106探测器发出比TCD1304更高的密度而缺少强度调节,这可能在灵敏度校准中引入额外的扭曲。另外,S10420-1106探测器有更大的动态范围(因噪音和使用16bit代替14bit)
Fig.1.校准灯的真实光谱(黑线)和SC125光谱仪记录的光谱(TCD1304-蓝线,S10420-1106-红线)
图2显示光谱依赖于SC125 -S10420光谱仪在220-400谱段的灵敏度校准因子。校准因子的增加和波长的减少,是因为探测器灵敏度和反射镜反射指数的减少和光子能量的增加。校准因子x光源的测量的光谱值(这个有软件自动完成),将得到真实的无干扰的光谱。
Fig.2. SC125-S10420光谱仪的校准因子光谱
依赖于获得的信号和SC125-S10420校准源的信号密度,可证明S10420探测器的完美线性度。(不同于TCD1304,其动态范围的边缘显示了非常大的非线性度)。好的探测器的线性度使在一次曝光时间内校准光谱仪的灵敏度并运用这个校准到其他的曝光间隔中变得可能。
Fig.3. SC125-S10420光谱灵敏度的校准因子 vs曝光时间.
.激光通过光学乌布利希球进入光谱仪,是减小测量误差最适当的方法,应该指出的是:光谱仪器的灵敏度大大降低(102-104倍)
参数
型号 | SC125- S10420 | SC125- S7030 | |||
谱宽, nm | 200-1100 | ||||
焦距, mm | 125 | ||||
F/number | 1 : 3.9 | ||||
入射狭缝 | 固定宽度: 14μm, 30μm and 50μm | ||||
光谱分辨率 | 取决于选择的衍射光栅(看下表) | ||||
CCD-探测器型号 | S10420-1106 | S7030-1006 | |||
像素 | 2068 70 | 1024 64 | |||
有效像素 | 2048 64 | 1024 58 | |||
像素尺寸, μm | 14 14 | 24 24 | |||
有效面积, mm | 28.672 0.896 | 24.6 1.4 | |||
最大光谱灵敏度 nm | 500 | 650 | |||
最大量子效率 | >75 % | >90 % | |||
灵敏度的不均匀性 | ±10 % | ±3 % | |||
抗信号干扰 | yes | No | |||
ADC | 16bit, 250 kHz | 16bit, 125 kHz | |||
均方噪音 | < 12 | < 7 | |||
动态范围 | ~ 8000 : 1 | ~15 000 : 1 | |||
曝光时间 | 8.3ms - 3s | 8.2ms - 2s | |||
装仓模式的框架处理时间, ms | 9.39 | 9.12 | |||
热电冷却 | no | ||||
操作温度 | 10- 30С | ||||
计算机接口 | USB | ||||
同步 | IN/OUT | ||||
光学输入 | 石英光纤 | No | |||
操作温度, ℃ | 10–30 | ||||
计算机接口 | USB | ||||
同步 | IN/OUT | ||||
光学输入 | 光纤芯径0.6mm, 长度1m, SMA-905接头 | ||||
尺寸, mm | 142 x 110 x 80 | ||||
重量, kg | 1.2 |
衍射光栅选择
衍射光栅线数量/mm | 150 | 200 | 300 | 400 | 600 |
InGaAs探测器灵敏度光谱范围 | 780 - 1700 nm | ||||
多通道阵列带通(平均), nm | 954 | 710 | 464 | 320 | 210 |
逆线性色散(平均), nm/mm | 74.5 | 55.5 | 36.3 | 26.5 | 16.6 |
光谱分辨率(平均), nm | 4.6 | 3.4 | 2.3 | 1.7 | 1.0 |