Oriel MS257 1/4 m Monochromator und Abbildender Spektrograph

MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR 1196 Spektrographische Instrumente Oriel MS257 1/4 m Monochromator und Abbildender Spektrograph MS257 1/4 Monochromator/Spektrograph mit in die Spalteinheit am Eingang integriertem 77529 F-Zahl Adapter Der MS257 ist ein vollautomatisches, effizientes 1/4 m Gerät, das für die meisten spektroskopischen Anwendungen geeignet ist. Als F/3,9 Gerät mit einer Brennweite von 257,4 mm kann der MS257 als Monochromator oder Abbildender Spektrograph eingesetzt werden. Es findet dabei eine Punkt-zu-Punkt Abbildung vom Eingangsspalt auf den Ausgangsspalt statt. Streulicht ist vernachlässigbar, wiedereintretende Spektren sind eliminiert. Der MS257 verfügt über zwei Ausgänge und einen Eingang (mit optionalem Zubehör sind zwei Eingänge möglich) und kann mit vier Gittern ausgestattet werden. Hohe Effizienz Durch die kleine F-Zahl von 3,9 (bei einer numerischen Apertur von 0,128) und die bis zu 5 mm breiten und 20 mm hohen Spalte wird ein effizienter Durchsatz gewährleistet. Die Dispersion entspricht ungefähr der unserer anderen 1/4 m Monochromatoren und ist doppelt so groß wie die unserer 1/8 m Systeme. Sowohl die Spiegel als auch die Gitter des MS257 tragen zu einem noch höheren Durchsatz bei. Alle Optiken verfügen über eine Beschichtung aus Aluminium und Magnesiumfluorid, was sich positiv auf ihre UV-Effizienz auswirkt (Goldbeschichtung auf Anfrage erhältlich). Mit der Gitterhalterung 77708 für mehrere Gitter können zur Abdeckung des Wellenlängenbereichs bis zu vier Gitter kombiniert werden. 77708 Revolverkopf mit mehreren gittern Breite optische trennung 77737 Filterrad 77722 Spalt-baugruppe mit motorantrieb Axialer ausgang Zwei detektoreingänge 77713 Hilfseingang 77755 Shutter Seitlicher ausgang 77716 Motorisierter Flip Motor Hochgeschwindigkeitsantrieb Feinfokussierung RS-232, IEEE-488 und TTL-anschlüsse Eingebaute 77712 Spaltsteuerung mit motorantrieb 77710 IEEE-schnittstelle Abb. 1 MS257 Monochromator und Spektrograph mit ausgewähltem optionalem Zubehör Kombigerät: 1/4 m Monochromator und abbildender Spektrograph Gitterhalterung für vier Gitter mit automatischer Gitterwechselfunktion Zwei automatisch wählbare Ausgänge mit flacher Fokusebene Streulicht vernachlässigbar, keine wiedereintretenden Spektren RS-232 Schnittstelle, optionale IEEE-488 Schnittstelle Optischer Aufbau Der MS257 baut auf eine asymmetrische Czerny-Turner Konfiguration auf. Die F-Zahl des Eingangs beträgt 3,9. Eingang und Ausgang weisen mit 220,0 bzw. 257,4 mm verschiedene Brennweiten auf. Das Design wurde ganz speziell auf folgende Anforderungen zugeschnitten: Minimierung der Koma im relevanten Wellenlängenbereich Eliminierung von durch die beiden Hauptspiegel mehrfach gebeugtem Licht Eliminierung von mehrfach gebeugtem Licht durch Reflexionen vom Fenster oder von der Oberfläche eines Detektors in der Brennebene Optimierung für eine möglichst flache Brennebene im gesamten relevanten Wellenlängenbereich Optimierung der Abbildungseigenschaften durch korrigierte Optiken (Toroidalspiegel) im gesamten relevanten Wellenlängenbereich Eingänge und Ausgänge Telefon: +49-(0) 6151-708-0 Fax: +49-(0) 6151-708-952 Der MS257 verfügt über einen Eingang und zwei Ausgänge (vgl. Abb. 2). In der Regel wird der auf der Achse gelegene Ausgang verwendet, da für ihn kein Umlenkspiegel benötigt wird, d.h. es kommt nicht zu Lichtverlusten durch eine weitere reflektierende Oberfläche. Durch seine in-line Konfiguration bietet der seitliche Ausgang jedoch höhere Flexibilität bei der Detektormontage. Für den Einsatz des seitlichen Ausgangs wird der Spiegel 77718 benötigt. Dieser Spiegel ist vorjustiert und kann auch am Arbeitsplatz eingesetzt werden. Bei Verwendung beider Ausgänge und bei regelmäßigem Umschalten zwischen den Ausgängen empfiehlt sich der Einsatz des Motorischen Kippspiegels 77716. Der MS257 kann so programmiert werden, dass er bei einer bestimmten Wellenlänge automatisch auf den anderen Ausgang umschaltet. Die Wiederholgenauigkeit des Spiegelantriebs ist hervorragend und liegt besser als 0,05 nm (bei Einsatz eines 1200 L/mm Gitters). Diese Präzision ist bei Wechsel des Detektors während des Scans eine wichtige Voraussetzung für wiederholbare Ergebnisse. Mit einem Hilfseingang oder einer Motorischen Strahllenkung (Modell 77713 110V oder 77765 220V) kann der MS257 zu einem Monochromator bzw. Spektrographen mit vier Ports umgerüstet werden. Dieses externe Zubehör enthält einen ähnlichen motorischen Spiegel wie der Ausgang des 77716. Mit diesem Spiegel

Spektrographische Instrumente 1197 können wahlweise zwei Lichtquellen an den Eingang angeschlossen werden, z.b. eine Deuteriumlampe oder eine Quarz-Halogen- Lampe (siehe Abb. 3). Der Spiegel kann mit der MS257 Befehlssprache gesteuert werden. Die Handsteuerung ist nicht für die Steuerung der Geräte 77713 und 77765 geeignet. Die optischen Weglänge der Strahlumlenkung beträgt 165 mm. Eine detaillierte Beschreibung finden Sie auf Seite 1316. Eingang axialer Ausgang Abb. 2 Axialer und lateraler Ausgang des MS257 Lampengehäuse der Serie Q mit QTH Lichtquelle seitlicher Ausgang optionaler Auskoppelspiegel Automatische Filterwechsel Zur automatischen Auswahl des passenden Filters für bestimmte Spektralbereiche können Wechselmarken in den MS257 geladen werden. Dies ist insbesondere bei Scans in einem großen Spektralbereich von Bedeutung, um Streulicht und höherere Ordnungen zu eliminieren. Ordnungssortierende Filter sind auf Seite 1294 beschrieben. Externe Montage zur Optimierung der optischen Leistung Die Filter werden vor dem Eingangsspalt extern montiert. Obwohl es intuitiv einfacher erscheint, die Filterräder ins Gehäuse einzubauen, sollte aus Gründen der Leistungsoptimierung darauf verzichtet werden, denn der Brechungsindex und die Stärke der Filter würden einen signifikanten Einfluss auf die Brennweite des Kollimationsspiegels ausüben. Da diese Auswirkung von Wellenlänge zu Wellenlänge und von Filter zu Filter verschieden ausfiele, würden Abbildungen und Auflösung davon negativ beeinflusst. Bei Punkt-zu-Punkt Abbildungen mit Mehrkanalfasern muss die Brennweite konstant sein, um eine gute Auflösung auch am Rand der Brennebene zu gewährleisten. Der MS257 wurde so konzipiert und gefertigt, dass die Fehler in der Brennweite im Bereich von Bruchteilen von Millimetern liegen. Durch die Montage der Filter vor dem Eingangsspalt wird der Lichtdurchsatz nur unwesentlich beeinflusst. Da der Spalt als zweite Lichtquelle fungiert, bleibt die Brennweite unverändert. 77713 Hilfseingang MS257 Lampengehäuse mit D 2 Lichtquelle 77713 Hilfseingang MS257 Abb. 3 Mit der Motorischen Strahlumlenkung 77713 können Sie automatisch zwischen zwei Lichtquellen umschalten. Korrigierte Optiken für Spektrale Abbildungen Wir bieten eine ganze Reihe von Optiken für den MS257 an. Die sphärischen Optiken von hoher Qualität zeichnen sich durch eine hervorragende Auflösung im gesamten Wellenlängenbereich aus. Wird der MS257 nicht für abbildende Anwendungen eingesetzt, sind sie die richtige Wahl. Für abbildende Anwendungen bieten wir den MS257 77702 an. Dieser ist mit computeroptimierten Toroidalspiegeln ausgestattet, mit denen präzise Abbildungen des Eingangsspalts auf eine flache Bildebene erzeugt werden können. Filterrad für den MS257 Mit dem MS257 lassen sich bis zu zwei optionale Filterräder (Modell 77737) automatisch steuern. Jedes Filterrad enthält bis zu fünf Filter mit 25,4 mm Durchmesser und einer nutzbaren Apertur von 22 mm. Das Öffnungsverhältnis beträgt auch bei Einsatz beider Filterräder F/3,9. 57,1 114,3 Abb. 4 Dimensionen des MS257 Filterrads 77737 Shutter für den MS257 Email: germany@newport.com Web: newport.com 28,7 136,7 Wir bieten zwei interne Shutter für den MS257 an. Wählen Sie den für Ihre Anwendung am besten geeigneten. Shutter zum Messen des Untergrundes Der 77755 ist ein Shutter mit Magnetantrieb, der bei Darkscans und Dunkelstrommessungen geschlossen werden kann. Auch bei Wechsel des Gitters, des Filters oder des Ausgangs lässt sich der Shutter automatisch schließen. So wird der Detektor gegen Bestrahlung mit zu hoher Intensität geschützt. Bei Verwendung des MS257 als abbildender Spektrograph sollte der 77755 Shutter mit dem CCD Detektor getriggert werden. Der 77755 25,4 MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR

1198 Spektrographische Instrumente MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER Shutter kann über die Befehlssprache des MS257, über das Handsteuerungsgerät, direkt über ein extern gesendetes TTL- Signal oder über die optionale TRACQ Software gesteuert werden. Technische Daten des 77755 Shutters Lecklicht < 0,001% Min. Öffnungszeit 0,2 s Max. Frequenz 0,5 Hz Schaltzeit ~2 ms Ansprechverzögerung ~20 ms Beschichtung Blende Schwarz eloxiert Externer Trigger TTL Schneller Shutter Für Anwendungen mit hoher Wiederholrate und kurzen Bestrahlungszeiten empfiehlt sich der Schnelle Shutter 77717. Dieser Shutter kann bei kurzer Öffnungszeit mit einer Wiederholrate von bis zu 40 Hz betrieben werden. Der Shutter kann über die Befehlssprache des MS257 angesteuert und getriggert werden. Für die präzise Synchronisierung externer Ereignisse ist darüber hinaus ein TTL-Ausgangssignal vorgesehen. Der Shutter ist ideal für den Einsatz in Kombination mit dem Abbildenden Spektrographen 77702 MS257 mit unserem InstaSpec CCD Detektor mit hoher Wiederholrate. Technische Daten des 77717 Lecklicht <0,01% Min. Öffnungszeit 5 m s Max. Frequenz 40 Hz (kurze Öffnungszeiten) Schaltzeit 1.5 ms Ansprechverzögerung 2.5 ms Beschichtung Blende AlMgF 2 Triggersignal Ausgang TTL Signal bei Öffnung größer 90% Externer Trigger TTL Fokusfeineinstellung Der MS257 wurde zur Optimierung der optischen Leistung mit einer Fokusfeineinstellung versehen. Die Einstellung ist ab Werk für Fokussierung auf den Ausgangsspalt vorkonfiguriert. Bei Verwendung des MS257 als Spektrograph mit einem anderen CCD Detektor als unserem InstaSpec können Sie mit dieser Fokusfeineinstellung den Ausgangsspiegel des MS257 am Arbeitsplatz neu positionieren. Auf diese Art kann die Position der Abbildung in die Brennebene des Detektors wie z.b. ein Dioden-Array oder CCD Detektor optimiert werden. Montage Der MS257 wiegt etwa 18 kg. Daher lässt sich optisches Zubehör auf seine Ports montieren. Zur festen Montage auf einen optischen Tisch sollte der 77775 Montagesatz verwendet werden. Mit dem 77775 Montagesatz kann der MS257 mit einer horizontalen Verstellung von ±9,6 mm auf einem metrischen (M6) oder zolligen (1/4-20) optischen Tisch befestigt werden. Die optische Achse des MS257 wird dadurch um 9,6 mm auf ingesamt 136,7 mm erhöht. 77708 Gitterhalterung für mehrere Gitter (patentiert) Gitter Wir bieten einen einzelnen Gitterhalter und eine Gitterhalterung für ein bis vier Gitter an. Mit der Gitterhalterung kann über eine Taste am Handsteuerungsgerät oder automatisch während des Scanvorgangs das Gitter gewechselt werden. Die 777708 Gitterhalterung bietet einen bisher unerreichten Automatisierungsgrad ohne Einbuße an optischer Leistungsfähigkeit. Ähnlich wie konventionelle Monochromatoren mit einem einzelnen Gitter scant diese hochpräszise Halterung die Oberfläche des gewählten Gitters und garantiert so im gesamten Scanbereich des Gitters eine hervorragende Auflösung und einen optimalen Lichtdurchsatz. Die Auswahl des Gitters erfolgt mit einem zweiten, senkrecht zur Scanachse stehenden Antrieb, so dass die genaue Wellenlängenauswahl davon unbeeinträchtigt bleibt. Der Gitterwechsel dauert etwa 0,5 s. Die Gitter werden mit einer Genauigkeit im Bereich weniger Bogensekunden positioniert. ZUBEHÖR FÜR Telefon: +49-(0) 6151-708-0 Fax: +49-(0) 6151-708-952

Spektrographische Instrumente 1199 Tabelle 1 Technische Daten der Gitter (Array Bandpass auf Basis einer 25 mm breiten Brennebene) Reziproke Dispersion (nm/mm)* Modell Liniendichte (I/mm) Blaze- Wellenlänge Art Spitzen- Effizienz (%) Mehrkanal Array Bandpass (nm)** Primäre Wellenlänge (nm)*** 77740 2400 250 Holografisch 65 1,6 41 200-700 700 nm 77753 1800 500 Holografisch 65 2,1 53 300-1050 925 nm 77741 1200 250 Holografisch 80 3,2 81 180-650 1400 nm 77742 1200 350 Liniengitter 80 3,2 81 200-1400 1400 nm 77752 1200 750 Liniengitter 80 3,1 79 450-1400 1400 nm 77743 600 200 Liniengitter 70 6,4 163 180-500 2800 nm 77744 600 400 Liniengitter 85 6,5 165 250-1300 2800 nm 77745 600 1000 Liniengitter 80 6,4 163 600-2500 2800 nm 77767 600 1250 Liniengitter 85 6,4 163 750-3000 2800 nm 77768 600 1600 Liniengitter 90 6,2 155 900-3000 2800 nm 77746 400 1200 Liniengitter 90 9,7 246 700-2500 4,2 µm 77769 400 1600 Liniengitter 85 9,6 244 900-2900 4,2 µm 77747 300 500 Liniengitter 80 12,8 325 250-1150 5,6 µm 77770 300 1000 Liniengitter 85 12,9 328 575-2500 5,6 µm 77748 300 2000 Liniengitter 90 12,9 328 1100-3400 5,6 µm 77771 246,16 226 Liniengitter 60 15,5 396 190-450 6,8 µm 77749 200 1000 Liniengitter 85 19,3 490 600-2200 8,4 µm 77772 150 300 Liniengitter 70 25,5 648 190-800 11,2 µm 77773 150 800 Liniengitter 85 25,6 650 425-1600 11,2 µm 77774 150 1250 Liniengitter 85 25,7 655 725-2800 11,2 µm 77750 150 4000 Liniengitter 95 25,8 655 2500-9000 11,2 µm 77754 121,6 413 Liniengitter 60 31,3 798 250-1000 13,8 µm 77751 75 7000 Liniengitter 80 51,7 1313 4500-20000 22,4 µm * Bei Blaze-Wellenlänge ** Mit 2,54 cm Array, Gitter an der Blaze-Wellenlänge zentriert. *** Der primäre Wellenlängenbereich befindet sich dort, wo die Gittereffizienz 20% beträgt. Spalteinheiten für den MS257 Wir bieten eine ganze Reihe von präzisen Spalten mit fester Breite sowie mit Mikromoterschrauben justierbare oder motorisch angetriebene Spalte an. Alle sind mit unserem Oriel 1,5 Zoll Standardflansch ausgerüstet. Optisches Zubehör wie Faseroptiken, Diffusoren und Fokussierlinsen lassen sich direkt montieren. Spalte mit fester Breite Kostengünstigste Lösung für eine bestimmte Spaltgröße Höchste Genauigkeit und Präzision Werden nur ein oder zwei Spaltbreiten benötigt oder kommt es auf besonders hohe Genauigkeit an, sind Festspalte die beste Wahl. Auch für Anwendungen mit hoher Auflösung empfehlen sich die schmalen Festspalte. Alle Festspalte werden in einen präzise gefertigen Rahmen montiert, das in das Festspaltgehäuse 77721 eingeschoben wird. Justierbare Spalteinheit mit Mikrometerschraube Im Bereich von 4 µm bis 3,0 mm stufenlos verstellbar ± 10 µm Wiederholgenauigkeit ± 10 µm Genauigkeit von 4 µm bis 250 µm; ±5% zwischen 250 µm und 3 mm Email: germany@newport.com Web: newport.com Obere mechanische Begrenzung der Wellenlänge (für das angegeben Gitter) Die Spaltbreite kann beim 74002 mit einer präzisen Mikrometerschraube stufenlos von 4 µm bis 3,0 mm verstellt werden. Auch die Spalthöhe ist im Bereich zwischen 2 mm und 15 mm verstellbar. Motorisch justierbare Spalteinheit 2 µm Schritte im Bereich von 4 µm bis 2,0 mm ±5 µm Wiederholgenauigkeit ±10 µm Genauigkeit Die motorische Spalteinheit 77722 verwendet einen Mikroschrittmotor. Die Spaltbreite liegt zwischen 4 µm und 2,0 mm, die Spalthöhe beträgt 15 mm und kann per Handsteuerungsgerät, per Computer oder automatisch vom MS257 eingestellt werden, um den festgelegten Bandpass konstant zu halten. Es können komplette Scans mit automatischer Justage für jeden Datenpunkt durchgeführt werden. Für die motorischen Spalteinheiten 77722 wird die 77712 Spaltsteuerkarte benötigt. Mit einer Steuerkarte können bis zu drei motorische Spalte (einer pro Port) gesteuert werden. Auch eine motorische Spalteinheit (Modell 77738) mit speziell gewölbtem Spalt ist erhältlich. Diese Spalteinheit enthält 20 mm hohe Spalte, die durch eine leichte Wölbung die inhärente Krümmung der Abbildung am Eingangsspalt ausgleichen. Die Spaltbreite liegt wie bei der Spalteinheit 77722 zwischen 4 µm und 2.0 mm (Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit entsprechen ebenfalls dem 77722). Trotz seiner größeren Höhe von 20 mm sind Durchsatz und Auflösung des 77728 besser. MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR

1200 Spektrographische Instrumente MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER Datenaustausch mit dem MS257 Der MS257 verfügt über alle grundlegenden Steuerungen und ist somit sofort einsatzbereit. Jeder MS257 ist mit einem einfachen Hilfsprogramm ausgestattet, womit Gerätekonfigurationen in Computerdateien gespeichert und wieder geladen werden. Es gibt drei Möglichkeiten des Datenaustauschs mit dem MS257 : 1. Über die TTL Level E/A-Buchse auf der Geräterückseite 2. Über die 77709 Handsteuerung 3. Über einen externen Computer und die Protokolle der RS-232 oder der IEEE-488 Schnittstelle Der MS257 ist für TTL, Handsteuerung und RS-232 Schnittstelle vorkonfiguriert. Für Datenaustausch über GPIB wird die optionale 77710 IEE-488 Schnittstelle benötigt. Die TTL Schnittstelle des MS257 Der MS257 ist mit binären E/A-Schnittstellen ausgerüstet und bietet dadurch die Möglichkeit, die Datenerfassung eng mit dem Scanprozess zu verbinden. Hierfür sind folgenden Synchronisationssignale vorgesehen (vorausgesetzt, das optionale Zubehör ist installiert): Während des Scanvorgangs wird von der Start- bis zur Endwellenlänge das Gate TTL Signal [SCAN] ausgegeben. In stationärem Zustand wird an jedem Datenpunkt das Gate TTL Signal [WAIT] ausgegeben. Ist der optionale schnelle Shutter zu 90% geöffnet, wird das TTL Signal [SHUTTER OUT] ausgegeben. Ist der motorische Ausgangsspiegel auf Port B eingestellt, wird das TTL Signal [PORT] ausgegeben. Mit dem externen TTL Signal [GO] können Scans gestartet und zum nächsten Datenpunkt gewechselt werden. Der Shutter kann über das externe TTL Signal [SHUTTER IN] getriggert werden. Handsteuerung Die Handsteuerung ist für einen einfachen Zugriff auf die am häufigsten benötigen MS257 Funktionen unerlässlich. In seinen 40 Tasten und dem vierzeiligen, hintergrundbeleuchteten LCD Display steckt eine hoher Funktionsumfang. Entgegen anderen Handsteuerungsgeräten wurde der 77709 speziell für den MS257 konzipiert. Die Steuerungstasten sind daher mit klaren Beschriftungen versehen. Mit der Handsteuerung kann auf die meisten Systemfunktionen direkt zugegriffen werden. Optionale Software für den MS257 Für den MS257 sind folgende Softwareoptionen verfügbar: Befehlssatz des MS257 (im Gerät enthalten) Konfigurationsprogramm (im Gerät enthalten) LabView VIs (ohne Aufpreis optional erhältlich) TRACQ Basic oder Pro für die Datenerfassung (optional), siehe Beschreibung auf Seite 1220 MS257 Basic Die zahlreichen Funktionen und das Zubehör des MS257 können über eine Reihe leicht zu merkender Befehle gesteuert werden. Jedem Gerät wird von Newport ein MS257 Programmierhandbuch beigelegt, das eine detaillierte Beschreibung aller Gerätefunktionen mit den jeweiligen zugehörigen Befehlen enthält. MS257 Basic Befehle können über die RS-232 Schnittstelle oder über die optionale IEE-488 Schnittstelle gesendet werden. Zubehör Software Der MS257 enthält eine einfache Software zur Prüfung des Datenaustauschs zwischen Ihrem Computer und dem MS257. Darüber hinaus können mit dieser Software auf einfache Art alle Systemparameter des MS257 angezeigt und auf einem Speichermedium gespeichert werden. Auch die Wiederherstellung einer früheren Systemkonfiguration ist möglich. VIs für Labview Wenn der MS257 zusammen mit anderen von LabView gesteuerten Geräten eingesetzt werden soll, empfiehlt sich VIs. Mit dieser Bibliothek können Sie Schnittstelle und Anwendungen für den MS257 in LabView selbst schreiben. Unsere Vertriebsspezialisten informieren Sie gerne. TRACQ Software TRACQ ist ein integriertes Paket zur radiometrischen Datenerfassung und Steuerung des MS257 sowie ausgewählter Oriel Detektorsysteme. Mit TRACQ können Sie den MS257 und den Detektor steuern und Daten in Echtzeit erfassen, verarbeiten und anzeigen. ZUBEHÖR FÜR Telefon: +49-(0) 6151-708-0 Fax: +49-(0) 6151-708-952

Spektrographische Instrumente 1201 MS257 Doppelmonochromator Tabelle 2 Vergleich des additiven bzw. subtraktiven Doppelmonochromator MS257 mit dem Einfachmonochromator MS257 Konfiguration Streulicht Dispersion theoretisch Koma Spaltkrümmung Auflösungslimit (typisch) Einfachmonochromator MS257 TM 3 x 10-4 at 250 nm (Deut. + Glasfilter) 0,31 mm/nm Remanent Gering 0,10 nm 1,5 x 10-5 20 nm mit HeNe @ 633 nm Additiver Doppelmonochromator MS257 TM 1 x 10-7 0,62 mm/nm Additiv Substraktiv 0,07 nm Subtraktiver Doppelmonochromator MS257 TM 1 x 10-7 0,31 mm/nm Substraktiv Substraktiv 0,12 nm Spaltgehäuse (fest eingebaut, mit Mikrometerschraube oder Motorantrieb) Spaltgehäuse (fest eingebaut, mit Mikrometerschraube oder Motorantrieb) 77718 drehende Spiegel 77718 drehende Spiegel Spaltgehäuse (fest eingebaut, mit Mikrometerschraube oder Motorantrieb) 1,4 mm Abstand 2,8 mm Abstand Abb. 5 Simulierter Strahlweg und schematische Darstellung des Doppelmonochromators MS257 in additiver Konfiguration (Modell 77719). Additive Konfiguration Bei einem additiven Doppelmonochromator ist die Auflösung etwas besser als bei einem Einfachmonochromator. Bei einem additiven Doppelmonochromator wird der Spektralbereich am Ausgang des ersten Monochromators vom zweiten Monochromator erneut dispergiert. Mit einem additiven Doppelmonochromator lässt sich also rechnerisch (ohne Berücksichtigung von Abbildungsfehlern) im Vergleich zu einem Einfachmonochromator die doppelte Auflösung erzielen. Anders ausgedrückt sollte bei Verwendung desselben Gitters die Auflösung eines 1/4 m Doppelmonochromators genauso hoch sein wie die eines 1/2 m Einfachmonochromators. In der Praxis trifft dies nie genau zu, da Abbildungsfehler, Ausrichtung und Synchronisation die Auflösung des Doppelmonochromatorsystems leicht beeinträchtigen. 77718 drehende Spiegel 1,4 mm Abstand 0 mm Abstand Abb. 6 Simulierter Strahlweg und schematische Darstellung des Doppelmonochromators MS257 in subtraktiver Konfiguration (Modell 77715). Subtraktive Konfiguration Email: germany@newport.com Web: newport.com Mit subtraktiver Dispersion ist die Homogenisierung des Spektrums im zweiten Monochromator gemeint. In der Regel liegt der Wellenlängenbereich am Ausgang eines Monochromators in einem engen Spektralbereich; die Wellenlängen an den beiden Rändern unterscheiden sich nur wenig. In einem System mit subtraktiver Dispersion wird das Spektrum, das aus dem ersten Monochromator durch den mittleren Spalt fällt, am Ausgangsspalt des Doppelsystems gemischt. Rein rechnerisch wird das Licht in einem Doppelmonochromatorsystem in subtraktiver Konfiguration nur im ersten Einfachmonochromator dispergiert. Auch hier liegen die tatsächlich erzielbaren Ergebnisse jedoch durch Abbildungsfehler, Ausrichtung und Synchronisierung unter den theoretischen Werten. Die Auflösung eines subtraktiven Doppelmonochromators ist etwas niedriger als die eines Einfachmonochromators. MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR

MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR 1202 Spektrographische Instrumente Streulicht beim Doppelmonochromator MS257 Der größte Vorteil eines Doppelmonochromatorsystems (in additiver oder subtraktiver Konfiguration) ist die hohe Streulichtunterdrückung. Unter Streulicht versteht man jegliche von der benötigten Wellenlänge abweichende Strahlung, die durch den Monochromator auf das Detektorsystem fällt. Der MS257 weist im Vergleich zu anderen 1/4 m Monochromatoren zwar sehr niedrige Streulichtwerte auf, für bestimmte Anwendungen können jedoch noch bessere Werte notwendig sein. In einem MS257 Doppelmonochromatorsystem fällt zunächst sowohl das Signal als auch das Streulicht des ersten Monochromator in den zweiten Monochromator, der dann als sehr schmaler variabler Filter arbeitet und das Streulicht um weitere 3 Größenordnungen reduziert. Da die in den zweiten Monochromator einfallende Strahlung erneut dispergiert wird und so zu Streulicht führen kann, sollte der mittlere Spalt so eng wie möglich sein. Theoretisch wird das Optimum erreicht, wenn der mittlere Spalt exakt den Eingangs- und Ausgangsspalten des Systems entspricht; danach nimmt das Streulicht zwar noch weiter ab, jedoch wird auch der Durchsatz stark beeinträchtigt. Um dieses Problem zu vermeiden, empfehlen wir für additive Systeme die Verwendung eines mittleren Spalts, der mindestens doppelt so breit wie der Eingangs- und Ausgangsspalt ist. Bei subtraktiven Systemen sollte der Ausgangsspalt mindestens doppelt so breit wie Eingangsspalt und der mittlere Spalt sein. Synchronisation und Steuerung des Doppelmonochromators Der MS257 verfügt über einen internen Mikroprozessor, welcher den Scanprozess und Zubehör wie Filterräder und Gitterhalter steuert. In einem Doppelmonochromatorsystem nehmen beide Einheiten unabhängig voneinander Befehle von der Steuerung entgegen. Da beide Einheiten identisch konfiguriert sind, wird kein elektronisches Zubehör benötigt. Sie müssen die Einheiten lediglich in den Handshaking Modus schalten und dann beiden Einheiten denselben Befehl senden. Die mit Abstand einfachste Lösung zum Aufbau dieser virtuellen Verbindung ist die IEE-488 Schnittstelle. Wir weisen darauf hin, dass ein MS257 Doppelmonochromatorsystem nicht mit der TRACQ Software gesteuert werden kann. Unsere Vertriebsingenieure geben Ihnen gerne detaillierte Informationen über die erhältlichen Optionen zur Steuerung des MS257 Doppelmonochromatorsystems. Komponenten eines MS257 Doppelmonochromatorsystems Die Bausätze für additive bzw. subtraktive Doppelmonochromatorsysteme bestehen aus zwei in Tandem geschalteten MS257 Einfachmonochromatoren. Mit einer mechanischen Baugruppe wird eine lichtdichte Verbindung zwischen den beiden Monochromatoren hergestellt. Die beiden Einheiten werden in stabiler Ausrichtung auf eine 686 x 686 mm große Grundplatte montiert. Für ein komplettes MS257 Doppelmonochromatorsystem benötigen Sie: Zwei MS257 Monochromatoren Einen Bausatz für einen Additiven 77719 oder einen Subtraktiven 77715 Doppelmonochromator Mindestens einen 77718 Seitlichen Ausgangsspiegel für die 77715 Konfiguration, zwei für die 77719 Konfiguration Drei Spalteinheiten: Einen Eingangsspalt, einen mittleren Spalt und einen Ausgangsspalt Zwei Gitterhalterungen mit jeweils identischen Gittern Technische Daten Telefon: +49-(0) 6151-708-0 Fax: +49-(0) 6151-708-952 Die folgenden Spezifikationen basieren auf einem 77700 1200 l/mm Gitter, einem 10 µm x 2 mm Spalt bei einer Wellenlänge von 546 nm. System Design Czerny-Turner Asymmetrical Konfiguration In Line mit Umlenkspiegeln, zusätzlicher Axialport Ports 1 Eingang, 2 Ausgänge (mit Zubehör zwei Eingänge möglich) Nutzbarer 170 nm bis 24 µm (gitterabhängig) Wellenlängenbereich F-Zahl (Eingang) 3,9 Brennweite (Eingang) 220,0 mm Brennweite (Ausgang) 257,4 mm Included Angle at Grating 23.66 Hauptspiegel (77700) Sphärisch Hauptspiegel (77702) Toroidal Optische Höhe 127 mm Streulicht 3 x 10-4 at 250 nm (Deut. + Glasfilter) 1,5 x 10-5 20 nm mit HeNe @ 633 nm Gewicht 18 bis 20,5 kg Optisches Feld Gesamtes Feld 28 mm x 28 mm Fläche der Brennebene (77702) 28 mm x 10 mm Winkel zwischen Brennebene und Montageebene (77700) 3,1 Winkel zwischen Brennebene und Montageebene (77702) 6,7 Nutzbare Fläche in der Brennebene (Alle Ports) 30,0 mm Imaging Horizontale Vergrößerung (beide Modelle) 1,1 Vertikale Vergrößerung (77702) 1,6, begrenzt durch Abbildungsfehler* ~40 µm Image Vertical Stability ± 125 µm Image Horizontal Stability ± 5 µm * Wir empfehlen aus praktischen Gründen, dass der Abstand zwischen 200 µm Eingangskanälen von Rand zu Rand gemessen weniger als 150 µm betragen sollte. Ports Wiederholgenauigkeit Portwechsel Dauer Portwechsel Gitter ±0,05 nm 5 s Rotation Gitter Optisches Zentrum auf Gitteroberfläche Gittergröße 50 x 50 mm Kinematic Repeatability ±0.1 nm Dauer Gitterwechsel ~1 s je Gitter Wiederholgenauigkeit Gitterwechsel (Wellenlänge) ±0,06 nm Wiederholgenauigkeit Gitterwechsel (Vertikale Bildposition) ± 125 µm Wellenlängen Reziproke Dispersion 3,22 nm/mm Wellenlängenauflösung 0,1 nm typisch, <0,15 nm max. Wellenlängengenauigkeit ±0,1 nm typisch, <0.15 nm max. Wiederholgenauigkeit Wellenlänge ±0,028 nm typisch, <0,06 nm max. Schrittweite Wellenlänge 0.028 nm Geschwindigkeit Wellenlängenantrieb Maximal 280 nm/s Temperaturstabilität c. 0.01 nm/ C Drift Wellenlänge c. 0.001 nm/hr

Spektrographische Instrumente 1203 Kalibrierung Interferometrisch abgestimmter Antrieb Werkseitig auf den internen opto-mechanischen Referenzschalter eingestellt Individuelle Gitterkalibrierfaktoren Systemsteuerung Zentrale Steuerung über On Board CPU Externe Steuerung per Handgerät Programmierte Steuerung per externem Computer Handsteuergerät Tastenfeld mit 40 Tasten Hintergrundbeleuchtete Supertwist LCD mit 4 Zeilen à 20 Zeichen 5 Statuslampen Wechsel zwischen Remote- und Lokalmodus Schneller Shutter (Modell 77717) Lecklicht <0,01% Konfiguration Im Normalzustand geschlossen Schaltzeit 1.5 ms Ansprechverzögerung 2.5 ms Taktzeit 25 ms (burst) Minimum window 5,0 ms Beschichtung Blende AlMgF 2 Triggersignal Ausgang TTL Signal bei Öffnung größer 90% Externer Trigger TTL Filterrad Unterstützte Filteräder 2 Optische Weglänge je Filter 38 mm Anzahl Filter pro Rad 5 Filtergröße 25 mm Max. Dicke 10 mm Nutzbare Apertur 22 mm Wechselzeit Filter ~1 s je Filter Zusätzlicher Eingangsport (Modelle 77713 & 77765) 4,26 m langes Kabel Shutter (Model 77755) für Untergrundmessungen Lecklicht < 0,001% Schaltzeit ~2 ms Ansprechverzögerung ~20 ms Max. Frequenz 0,5 Hz Beschichtung Blende Schwarz eloxiert Eingangsspalt axialer Ausgangsspalt seitlicher Ausgangsspalt Abb. 7 Abmessungen von Eingang und Ausgang des MS257 mit Montageskizze. 183 Öffnungsverhältnis 4,9 Wechselzeit 5 s Abmessungen 190 x 165 x 150 Eingang 110 V/60 Hz oder 220 V/50 Hz (Modell abhängig), 1 A 42,6 21,3 Email: germany@newport.com Web: newport.com 21,3 42,6 4 Bohrungen mit Gew. 4-40 Ø 40,3 (0,03 x 45 Abschrägung) passend zur gegenüberliegenden Seite (Toleranz ±0,25 mm optische Höhe: 127 MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR

1204 Spektrographische Instrumente 503 132 163 Eingang 90 30 411 89 69 223 305 114 30 51 α Brennebene Toroide - α = 6,7 Kugeln - α = 3,1 18 90 90 30 α 64 305 3 Bohrungen mit Gew. 1/4-20 und Fuß MINISPEKTOMETER Abb. 8 Abmessungen des MS257 Abb. 9 Abmessungen des MS257 Bestell-Information MS257 Ausführungen Modell Beschreibung 77700 MS257 1/4 m Spektrograph/Monochromator 77702 MS257 1/4 m Abbildender Spektrograph/Monochromator Gitterhalterungen (Gitter separat bestellen) Modell Beschreibung 77706 Gitterhalter 77708 Gitterturm für mehrere Gitter BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR Gitter Modell Liniendichte (I/mm) Blaze-Wellenlänge Gittertyp Primäre Wellenlänge (nm) Maximale Wellenlänge (mechanisch limitiert) 77740 2400 250 Holografisch 200-700 700 nm 77753 1800 500 Holografisch 300-1050 925 nm 77741 1200 250 Holografisch 180-650 1400 nm 77742 1200 350 Liniengitter 200-1400 1400 nm 77752 1200 750 Liniengitter 450-1400 1400 nm 77743 600 200 Liniengitter 180-500 2800 nm 77744 600 400 Liniengitter 250-1300 2800 nm 77745 600 1000 Liniengitter 600-2500 2800 nm 77767 600 1250 Liniengitter 750-3000 2800 nm 77768 600 1600 Liniengitter 900-3000 2800 nm 77746 400 1200 Liniengitter 700-2500 4,2 µm 77769 400 1600 Liniengitter 900-2900 4,2 µm 77747 300 500 Liniengitter 250-1150 5,6 µm 77770 300 1000 Liniengitter 575-2500 5,6 µm 77748 300 2000 Liniengitter 1100-3400 5,6 µm 77771 246,16 226 Liniengitter 190-450 6,8 µm 77749 200 1000 Liniengitter 600-2200 8,4 µm 77772 150 300 Liniengitter 190-800 11,2 µm 77773 150 800 Liniengitter 425-1600 11,2 µm 77774 150 1250 Liniengitter 725-2800 11,2 µm 77750 150 4000 Liniengitter 2500-9000 11,2 µm 77754 121,6 413 Liniengitter 250-1000 13,8 µm 77751 75 7000 Liniengitter 4500-20000 22,4 µm Telefon: +49-(0) 6151-708-0 Fax: +49-(0) 6151-708-952

Spektrographische Instrumente 1205 Spalteinheiten Modell Beschreibung 74002 Spalteinheit mit Mikrometerschraube 77722 Motorgetriebene Spalteinheit gekrümmt (benötigt 77712) 77738 Motorgetriebene Spalteinheit gekrümmt (benötigt 77712) 77712 Steuereinheit für Motorisierte Spalte (steuert bis zu 3 Spalte) 77721 Halter für Festspalte Festspalte Modell Spaltbreite (µm) Spalthöhe (mm) Auflösung (nm) 77222 10 2 0,10 77220 25 3 0,15 77725 25 6 0,15 77221 50 3 0,25 77219 50 6 0,25 77728 100 3 0,45 77729 100 10 0,45 77730 200 3 0,8 77731 200 10 0,8 77732 500 15 2 77733 1000 15 4 77734 2000 20 6 77736 1500 15 8 77735 5000 20 20 Zubehör Modell Beschreibung 77709 Handsteuerung 77710 IEEE-488 Schnittstelle (GPIB) 77713 Motorisierter Kippspiegel, 110 V 77765 Motorisierter Kippspiegel, 220 V 77716 Motorisierter Ausgangsspiegel 77718 Spiegel für Seitenausgang (fest) 77737 Motorisiertes Filterrad 77775 MS257 Montagesatz 77715 Montagesatz für MS257 Doppelmonochromator, Dispersion Substraktiv 77719 Montagesatz für MS257 Doppelmonochromator, Dispersion Additiv 77717 Schneller Shutter 77755 Langsamer Shutter Weitere Informationen finden Sie auf unserer Website. Email: germany@newport.com Web: newport.com MINISPEKTOMETER BENCHTOP SPEKTROMETER FT-IR SPEKTROMETER ZUBEHÖR FÜR