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显微共焦模块

显微共焦模块

        市场上普通型的商业化显微共焦光谱仪的价格非常昂贵,购买商业化显微共焦光谱仪对普通科研工作者是一件奢华的事情。但是,如果科研工作者具有一台任何光谱仪(最好包括CCD探测器),通过购买我们设计的显微共焦模块,就成为一台成本低、操作简便以及光路布置合理的多功能显微共焦光谱仪。
        对于显微共焦光谱仪而言,如何使得激光斑点与共焦孔在样品上的像点一致,是能够测到光谱和提高光谱仪信噪比的关键。同时,显微物镜的光学通孔非常小,如何使得激光能准直地入射到样品也是非常重要的问题。随着光谱仪系统集成度越来越高,光谱仪的自动化程度也逐渐提高,以至于不同激光器的切换,光学滤光片的选取,探测器出口的配置等都完全自动化。自动化的提高使得使用者操作非常方便,但关键光学元件的全自动化对仪器在长时间工作状态下的稳定性提出了很高要求,这就要求所有光学元件都必须由计算机来控制,而一旦某光学元件性能出现问题或被损坏,更换此光学元件并准直光谱仪的光路将非常麻烦。全自动化光谱仪不仅价格昂贵,而且使用成本非常高。
       在测试过程中,因为各种科学实验的需要,人们不可避免地希望给显微共焦光谱仪添加激光器,包括紫外和近红外的激光器,这就需要往光路里添加更多的光学元件或更换与新添加激光波长对应的光学滤光片和其它光学元件,但全自动光谱仪的很多光学元件都是固定的,在更换或添加光学元件将非常不方便。另外,在测试过程中,还可能需要更换不同倍数和工作距离的显微物镜。更换或者添加激光器以及显微共焦光谱仪的任何元件,原则上都必须重新对光路进行准直,但是,在此情况下,全自动光谱仪都很难对激光和信号光路进行共焦准直调节。因此,作为一个多功能的显微共焦谱仪来说,更换很多光学元件情况下如何实现快速光路准直,是全自动谱仪很难实现的。

        来自中科院半导体所谭平恒组设计的显微共焦模块,可以和任何普通光谱仪相结合,达到性价比高、结构稳定、添加和升级各种光学元件方便、光路准直快速、操作简便和信号透过率高(显微物镜收集的信号可通过一个反射镜和汇聚透镜后直接进入光谱仪入口)的显微共焦光谱仪。具体情况请看模块特点、设计范例和实测结果。

一、模块特点
设计加工多波长显微共焦拉曼模块,与各商业化光谱仪组成显微共焦拉曼光谱仪和显微共焦光致发光光谱仪。
模块稳定性:
两个小型激光器与模块固定在一起,绝大部分光学元件在同一水平面内放置,保证了模块的光学稳定性。
同时可外光路引入多路激光器。
激光波长配置:
显微模块内部可选择固定两个小型激光器,例如波长为632.8nm的氦氖激光器(1mW-17mW),各种波长(如532nm,405nm或830nm等)的小型固态泵浦激光器,以及其它小型激光器。
同时可外光路引入多路激光器。
信号透过率高:
经显微模块上的显微物镜收集后的拉曼信号或荧光信号,可通过一个反射镜和一个汇聚透镜后直接进入光谱仪入口,有望达到光谱系统信号透过率的极限。
不同波长激光切换:
提供调节方便的插拔式拉曼滤光片支架,实现在很短时间内不同波长激光方便切换。
显微镜参数:
提供开放式显微镜模块,支持大样品空间和二维扫描平台放置。实现样品固定时上下移动物镜来聚焦,方便低温光谱测试。
低波数选项:
选择合适拉曼滤光片,保证实现特定激光波长拉曼光谱的低波数测试。
1)100cm-1
2)50cm-1
3)30cm-1 (可选波长,请联系我们)
4)5-10cm-1(每个模块可实现一个激光波长低波数测试,同时常规测试激光波长可选)
偏振拉曼测试:
提供偏振光学元件(Lamda/2,Lamda/4)支架,可旋转激光的偏振方向和旋转测定固定偏振方向拉曼信号。
暗场显微镜选项:
可实现暗场显微镜和明场显微镜同时工作,实现同一样品点下暗场散射光谱测试和明场拉曼光谱测试。
信号耦合输出:
可提供直接光谱仪耦合或通过光纤与带光纤入口的光谱仪耦合。前者耦合效率高,后者与光谱仪耦合方便,可在多个不同光谱仪之间任意切换。
模块可提供4路光谱信号输出,可实现与一个光谱仪直接耦合,同时与其他光谱仪的光纤耦合输出。
紫外和深紫外选项:
可设计显微共焦模块,工作在紫外和深紫外波段,实现紫外拉曼和紫外荧光光谱测试。
可实现266nm或325nm激发下高透过率紫外光谱测试。

二、设计范例




 

三、实测结果

http://pan.baidu.com/s/1i5fZlYH

jc@jcno.net

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