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背照式制冷高灵敏光谱仪(200nm-1100nm)

  • MC 系列 BSI(背照式)制冷型高灵敏度光谱仪是一款采用热电内部冷却技术的 光纤光谱仪。它采用高分辨率光学平台,兼具高分辨率和低噪声能力,使其特别适用于需要长时间曝光的弱光检测场合(如荧光信号检测和拉曼信号检测场合)。作为 TEC 系统的补充,MC Sereis 具有出色的信噪比、低至 0.25nm FWHM 光学分辨率和 SMA905 光纤连接器。MC系列常用于显微光谱和荧光/拉曼光谱检测。制冷型光纤光谱仪采用TEC制冷的CCD 阵列,峰值量子效率为 95%。 


    图像.png

    信噪比高达 1000:1 - MC系列制冷型光纤光谱仪采用 Hamamatutsu热电制冷探测器 可将温度降低高达  40 ℃ ,抑制暗电流噪声并大大提高信噪比   


    高达 95% 的峰值量子效率 - MC系列制冷型光纤光谱仪采用特殊的背照射技术,将光从背面引入到 PN 节,提高了量子转换效率,尤其是紫外波段的量子转换效率   




                              产品规格和手册

    产品手册链接:  

    波长范围200 - 1100nm
    光学分辨率根据不同的狭缝尺寸和光栅,可达 0.25nm
    积分时间7ms ~ 30min
    动态范围10,000:1
    信噪比饱和时为 1,000:1
    校正线性>99%
    探测器型号Hamamatsu, S7031, 1044 * 64 像素, 背照式, 制冷面列,
    像素1064×64
    尺寸/重量180.5 × 115.2 × 46.8 mm³ / 1.328kg
    光纤接口SMA905 或 FC/PC 可选
    A/D 分辨率16 位
    数据传输USB2.0、RS232
    STEP图纸


    配置示例


    364.87 ~ 1044.91 nm / 狭缝 25 µm / FWHM 0.66 nm @794 nm


    MC 系列波长、狭缝和光学分辨率规格

    型号波长范围光栅划线/闪耀波长狭缝宽度
    10 um25 um50um100 um200 um
    光学分辨率 FWHM
    MC/200-1000200-1000nm300/300nm &550nm1.6nm1.7nm1.8nm3nm6nm
    MC/300-1100300-1100nm300/300nm & 550nm1.6nm1.7nm1.8nm3nm6nm
    MC/400-930400-930nm400/500nm1.4nm1.5nm1.6nm2.6nm5nm
    MC/350-740350-740nm600/500nm0.9nm1nm1.2nm1.6nm3nm
    MC/530-630530-630nm1800/500nm0.25nm0.3nm0.4nm0.5nm1nm
    MC/710-1050710-1050nm600/800nm0.9nm1nm1.2nm1.6nm3nm
    MC/780-1030780-1030nm830/900nm0.55nm0.6nm0.7nm0.95nm1.8nm


    产品尺寸



  • 石墨烯表征中的拉曼显微镜


    石墨烯-1.png

                          图 1, 石墨和碳同素异形体 


    石墨烯2.png

                                      图2 不同层数石墨烯的拉曼光谱,G峰随层数的变化 

                                      层数(左)[1],G'peak随层数的变化(右)[2]


    石墨烯是由单层高结晶石墨组成的新型先进材料,是构建其他碳同构异构体的基本单元(图1)。石墨烯的拉曼光谱主要包括G峰(1580cmˉ¹附近)、G′峰(2700cmˉ¹附近)和D峰(1350cmˉ¹附近波数)。其中,G峰和G'峰可用于表征石墨烯的层数。G峰可以有效地反映石墨烯层数。随着层数的增加,G峰值的峰值位置会向低频移动。完美的单层洛伦兹形二阶拉曼峰(G′峰)是一种简单有效的单层石墨烯测定方法,但当层数大于1时,石墨烯层数与G'峰会变得更加复杂。



    在纳米天线和光学微腔中的应用

     

    3.png

                图 3,  a) 3D 结构化纳米天线的虚拟图像; 

                               b)其中一个结构化天线的 SEM 图像  

    4.png

               图4, 纳米天线结构示意图, 

               电场强度分布图、反射率、色度 

               图表  

    5.png

                     图 5腔纳米天线反射率 

                     (理论值和试验值), 

                     色度图、色度图


    这是一种基于周期性三维微腔纳米天线的排列,在激发态的天线可以形成表面等离子体波,从而这些波可以帮助改变等离子体材料的颜色(图 3)。实验证明,该材料可以通过入射激发角和偏振态实现颜色调节,提出了一种基于光学功能化表面等离子体腔耦合特性的混色方案(图4)。为了证明本文所描述的三维微腔纳米天线可以通过入射光的角度调制光谱反射特性,并相应呈现出相应的颜色,经过大量的理论计算和实验验证,实验结果验证了理论计算数据(图5)。


    微区光谱在结构色和全色印刷研究中的应用


    8.png

             图6、 梵高的单片集成示意图 

             干涉全色重建的画作 《向日葵》 

             印刷和不对称的FP谐振腔


    实验从构建非对称金属-介质-金属 FP 谐振腔结构开始。(图 7)。首先,通过电子束蒸发形成厚度约为100nm的Al层。其次,在Al基板上旋涂一层HSQ光刻胶,然后通过电子束光刻系统(EBL)对光刻胶进行曝光。显影后曝光的光刻胶可以保留在Al基板上。曝光时间的长短决定了剩余光刻胶的厚度。然后沉积一层6nm厚的金属Ni,最后形成不同厚度的FP谐振腔。与传统的等离子体彩色像素(Plasmonic Color Pixel)相比,如上构造的干涉彩色像素具有显着的优势。 [2] 用于大面积颜色应用。从制造的角度来看,为了形成稳定的色彩,等离子彩色像素需要花费太多的成本来获得高精度的纳米图案。

    6.png

              图 7,  构建非对称金属介质的流程图

              -金属FP 谐振腔结构



    为了得到覆盖全色域的调色板,实验使用了1μm  2 像素大小(P,图6,下同),并重点对FP谐振腔占空比(由D决定)及其介质层厚度(t)的细度影响进行了系统研究。研究(图7)表明,通过增加曝光剂量,然后增加介质层的厚度,FP谐振腔在明场中的颜色可以逐渐从蓝色变为绿色,最后变为红色;并且通过增加占空比,光场颜色变得越来越鲜艳,其饱和度(Saturation)和亮度(Brightness)都得到了提高。特别引人注目的是,在固定厚度不变的情况下,颜色随着FP谐振腔占空比的变化而变化。 

    7.png

    图8 微纳尺度色纹构建全过程

    为了显示这种干涉结构颜色可以表示的颜色范围,实验建立了一套操作程序。首先,通过调整占空比和厚度,建立调色板(图 8a)。其次,通过调色板中每个像素的占空比和厚度参数(图8b),以及明场色度,建立“色度-光刻参数关系表”(图8c)。此外,根据上述关系表,将需要表达的图案每个像素的颜色转化为实际的光刻参数,最后进行多级灰度光刻(图8d)。


  • 由于光谱仪探测器中的像素数量有限,因此在高光谱分辨率下,只有几个像素组成单个光谱峰值,从而导致无平滑的峰值,如下图所示。

    由于光谱仪探测器中的像素数量有限,因此在高光谱分辨率下,只有几个像素组成单个光谱峰值,从而导致无平滑的峰值,如下图所示。


    该图显示了由于光谱仪在不同温度下的温度漂移而导致的峰值位置漂移的示例。光谱峰值不是对称的,因为构成光谱峰值的像素数很小,并且在温度漂移的影响下,光谱峰值的最高像素从do向右移动一个像素。


    在这一点上,我们有两种方法可以评估这个峰值位置的漂移。

    1. 查看最高像素点的位置。显然,峰值位置偏移了一个像素,这意味着大约0.15 nm。

    2. 拟合漂移前后的峰值,找到拟合的峰值点,即两个像素之间。拟合峰值点的漂移约为0.07nm

     

    那么这两种方法中哪一种是正确的呢?我们认为第二个是正确的,反映了峰值位置的真实漂移。原因如下。

    1.高分辨率导致光谱峰值的像素采样率低,直接看一起像素的形状并不能反映峰值的实际形状。

    2.光谱峰值在物理上更接近对称分布,峰值位置的漂移不会导致峰形发生变化。

    3.通过拟合构成光谱峰值的所有像素,获得的峰值形状更接近峰值的物理现实。


    因此,使用拟合的峰形状来确定峰位置并评估光谱仪的漂移是正确的方法。


    在实践中,是否有必要这样做?这取决于情况。


    如果 1.光谱分辨率低,光谱峰值的采样率高,即需要更多的像素点来组成一个峰值,并且这些像素点本身连接成更平滑,更对称的峰值形状,然后可以直接找到最高像素的位置,或者两个像素之间,并通过视觉评估确认峰值位置。


    2.具有高光谱分辨率和需要精确知道峰值,需要上述拟合方法。拟合可以通过样条算法,也可以通过高斯或洛伦兹拟合来完成,读者可以根据被测样品的光谱性质进行选择。如果您不知道如何选择,请使用样条曲线。




  • 配件

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    型号类型波长芯径长度# 芯数连接器
    I1000-S/S-L2光纤360~2500nm1000um2m1SMA905-SMA905
    V1000-S/S-L2200 ~ 1100 nm1000um2m1SMA905-SMA905
    DV600-S/S-L2190~1100 nm600um2m1SMA905-SMA905
    I600-S/S-L2360~2500nm600um2m1SMA905-SMA905
    V600-S/S-L2200 ~ 1100 nm600um2m1SMA905-SMA905
    DV400-S/S-L2190~1100 nm400um2m1SMA905-SMA905
    I400-S/S-L2360~2500nm400um2m1SMA905-SMA905
    V400-S/S-L2200 ~ 1100 nm400um2m1SMA905-SMA905
    DV200-S/S-L2190~1100 nm200um2m1SMA905-SMA905
    I200-S/S-L2360~2500nm200um2m1SMA905-SMA905
    V200-S/S-L2200 ~ 1100 nm200um2m1SMA905-SMA905
    DV100-S/S-L2190~1100 nm100um2m1SMA905-SMA905
    I100-S/S-L2360~2500nm100um2m1SMA905-SMA905
    V100-S/S-L2200 ~ 1100 nm100um2m1SMA905-SMA905
    I1000-Y*2-S/S-L2

    分叉纤维,

     Y 型光纤:2 根光纤

    360~2500nm1000um2mA-2芯、B1-1芯、B2-1芯A-SMA905 / B1-SMA905 / B2-SMA905
    V1000-Y*2-S/S-L2200 ~ 1100 nm1000um2mA-2芯、B1-1芯、B2-1芯A-SMA905 / B1-SMA905 / B2-SMA905
    DV600-Y*7-S/S-L2190~1100 nm600um2mA-7芯、B1-1芯、B2-6芯A-SMA905 / B1-SMA905 / B2-SMA905
    I600-Y*7-S/S-L2360~2500nm600um2mA-7芯、B1-1芯、B2-6芯A-SMA905 / B1-SMA905 / B2-SMA905
    DV600-1*7-S/S-L2多芯光纤190~1100 nm600um2m7SMA905-SMA905
    I600-1*7-S/S-L2360~2500nm600um2m7SMA905-SMA905



    积分球

    波长 250 - 2500 纳米

    输出端口可定制

    黑色阳极氧化铝合金外壳

    镀金积分球

    波长 1000 - 5000 nm

    电化学镀漫反射膜涂层

    卤素光源

    波长 360 - 2500 纳米

    使用寿命长,通常为 10,000 小时

    SMA905 输出连接器

    氘紫外光源

    波长 190 - 400 纳米

    使用寿命长,通常为 1500 小时

    SMA905 输出连接器

    用于透射率测量的样品架带反射率测量支架的样品架
    比色皿架用于透射和反射样品测量的光学支架

    光纤衰减器

    波长 200 - 2500 纳米

    用于衰减的可调狭缝

    光纤准直器

    波长 185 - 2500 纳米

    数值孔径 0.22 - 0.37 NA,

    纤芯直径 ≥ 100 µm



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产品图片 产品型号 图纸和规格 操作
产品图片: 产品型号:MC/200-1000

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:200-1000nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/300-1100

高灵敏度冷却光谱仪,MC系列,波长:300-1100nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/400-930

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:400-930nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/350-740

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:350-740nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/530-630

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:530-630nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/710-1050

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:710-1050nm

图纸和规格: 操作:询价
产品图片: 产品型号:MC/780-1030

高灵敏度冷却光谱仪,MC 系列,波长:780-1030nm

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