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瑞士 IRsweep IRis-F1 – 快速、高分辨率的光譜儀

    

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品牌IRsweep 有效期至長期有效 最后更新2021-09-07 17:04
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瑞士 IRsweep IRis-F1 – 快速、高分辨率的光譜儀

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IRsweep 的愿景是通過引入中紅外超快激光光譜儀來徹底改變光學(xué)傳感。它基于  IRsweep 的聯(lián)合創(chuàng)始人于 2012 年在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院發(fā)明的量子級聯(lián)激光頻率梳。光譜儀是 IRsweep 未來幾年商業(yè)活動的支柱,代表了進(jìn)一步集成到過程分析和可能的便攜式應(yīng)用中的技術(shù)基礎(chǔ)。
光譜儀是工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室中的常用設(shè)備,用于以非破壞性方式研究樣品的分子組成。當(dāng)今光譜儀的主要缺點(diǎn)是速度低:采集完整光譜需要數(shù)秒到數(shù)分鐘的測量時間。然而,許多過程發(fā)生在微秒的時間尺度上,這些技術(shù)無法觀察到。此外,對大量樣本的分析需要很長時間。
IRIS-F1 是基于激光的紅外光譜儀其利用在中紅外光譜區(qū)域的所謂頻率梳的非凡感測性能。因此,IRis-F1 提供了無與倫比的高測量速度(微秒時間分辨率)與基于激光的儀器的高亮度和多色輸出的完美結(jié)合。
IRis-F1 的高測量速度開辟了新的可能性。例如,研究人員可以實(shí)時觀察蛋白質(zhì)的折疊或構(gòu)象變化。通過這個,他們可以了解正確和不正確的蛋白質(zhì)折疊狀態(tài)。有了這些知識,他們可以找到蛋白質(zhì)折疊錯誤的原因,并最終治愈阿爾茨海默病或帕金森病等疾病。此外,光譜儀將實(shí)現(xiàn)高通量篩選,并且激光源的亮度能夠分析強(qiáng)吸收樣品。
 
IRis-F1 – 快速、高分辨率的光譜儀
IRis-F1 光譜儀克服了這些限制,提供了無與倫比的速度、亮度和分辨率組合。可以在一微秒內(nèi)獲得完整的光譜,高亮度激光源可在 100 微秒的測量時間內(nèi)實(shí)現(xiàn) >1000 的高信噪比。這些參數(shù)是在默認(rèn)光譜分辨率為 0.25 cm -1 到 0.5cm -1的情況下實(shí)現(xiàn)的。
同時記錄光譜和時間分辨率,避免了步進(jìn)掃描 FTIR 有時需要的大量實(shí)驗(yàn)重復(fù)。 還提供高分辨率版本,提供<0.001 cm -1 的光譜分辨率。
雙梳狀光源封裝在激光模塊中,用戶無需工具即可更換,重新對準(zhǔn)最少。模塊在整個中紅外波段具有不同的中心波數(shù),通常覆蓋 >60 cm -1。
樣品室寬敞且用途廣泛,可連接大多數(shù)現(xiàn)有附件,例如 ATR 裝置、透射池和反射裝置。還可以提取光束以耦合到外部實(shí)驗(yàn)。
IRis-F1 基于量子級聯(lián)激光頻率梳,這是一種寬帶鎖模中紅外激光器。光譜分辨率由雙梳技術(shù)產(chǎn)生,其中一個梳作為另一個梳的色散元件。生成的干涉圖通常會在不到一微秒的時間內(nèi)記錄下來。
 
IRis-F1 的好處
 
高速
低于 1 微秒的時間分辨率和 100 微秒內(nèi)高于 1000 的信噪比能夠以高信號質(zhì)量分析快速過程。 
在許多情況下,同時獲取光譜和時間分辨率使得大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)變得過時。
 
高亮度
激光頻率梳源比傳統(tǒng)的基于全局的系統(tǒng)提供更高的亮度,從而能夠分析強(qiáng)吸收樣品并允許更短的積分時間。 
在典型應(yīng)用中,測量時間有規(guī)律地減少 100 倍。
 
高帶寬
在單個激光模塊內(nèi),數(shù)百個激光模式通常分布在超過 60 cm -1 的范圍內(nèi)。
可以更換激光模塊以將中紅外范圍內(nèi)的中心波數(shù)從 4.5 µm (2200 cm -1 ) 更改為 10 µm (1000cm -1 ),其中有許多基本的旋轉(zhuǎn)振動吸收。
 
系統(tǒng)規(guī)格
 
時間分辨率
<1 微秒
信噪比
>100 @ 1 µs 積分時間 >1000 @ 100 µs 積分時間 >1000 @ 10 秒積分時間
光源
可更換的量子級聯(lián)激光頻率梳源。激光更換可能需要更換額外的系統(tǒng)組件。
光譜覆蓋
每個可更換激光源通常為 60 cm-1
中心波長
2200 cm-1 (4.5μm) – 900 cm-1 (11.1μm)
光譜分辨率
<10 MHz (0.0003 cm-1)
光譜采樣
0.165 cm-1 – 0.5 cm-1
用戶界面
透射和吸收光譜顯示數(shù)據(jù)以開放格式導(dǎo)出
能量消耗
110 – 230V AC,700W 典型值,包括電子設(shè)備
 IRradiator-transparent-crop-1
IRis-core – 雙梳狀光源
由于其在速度、抑制背景輻射和高光功率方面的優(yōu)點(diǎn),雙梳光譜越來越多地用于距離檢測、開路檢測和其他應(yīng)用。
IRis-core 是在中紅外范圍內(nèi)設(shè)置此類系統(tǒng)的理想基礎(chǔ):它在單個系統(tǒng)中提供兩個重疊的基于 QCL 的自由運(yùn)行頻率梳狀激光器。該系統(tǒng)輸出已經(jīng)對齊的光束,并附帶一組具有工廠特征的外差條件的驅(qū)動指令。該系統(tǒng)配有驅(qū)動電子設(shè)備和帶有圖形用戶界面的控制計(jì)算機(jī)。
IRis-core 是用于 IRsweep 激光模塊的接收艙以及驅(qū)動和控制電子設(shè)備。在這種模塊化方法中,可以更換雙梳激光模塊來切換激光波長。
激光模塊與 IRsweep 的 IRis -F1 雙梳光譜儀的激光模塊兼容, 確保在未來的應(yīng)用中具有最大的靈活性。該系統(tǒng)還可以提供具有集成數(shù)據(jù)處理能力的合適檢測系統(tǒng)。
 
系統(tǒng)規(guī)格
 
激光平臺
量子級聯(lián)激光器
光源
共同對準(zhǔn)的頻率梳源
模塊化
是:激光源可更換并與 IRis-F1 兼容
中心波數(shù)
2200 cm-1 (4.5μm) – 900 cm-1 (11.1μm) 查看激光器可用性:此處
光譜覆蓋
每個可更換激光源通常為 60 cm-1
光功率
20 毫瓦 - 300 毫瓦
光譜分辨率
<10 MHz (0.0003 cm-1)
光譜采樣
0.16 cm-1 – 0.5 cm-1
用戶界面
PC平臺上的圖形用戶界面
檢測系統(tǒng)
可選的 1 GHz 帶寬和頻譜恢復(fù)
能量消耗
110 – 230V AC,700W 典型值,包括電子設(shè)備
冷卻要求
具有 ±0.05 K 穩(wěn)定性的冷卻水
 
IRcell-S – 小體積、堅(jiān)固的多通道池
多通道池用于將長光路折疊成小體積,以提高光學(xué)測量的靈敏度。此類電池通常用于多種應(yīng)用中痕量物質(zhì)的氣相光譜分析,例如環(huán)境空氣質(zhì)量或呼吸分析。
多通道池的一個關(guān)鍵參數(shù)是路徑長度與體積的比率,因?yàn)轶w積越小,系統(tǒng)響應(yīng)時間越短,樣品消耗量越低。IRcell-S 由于其平面星形光束模式而具有特別低的體積,并且在每體積的路徑長度方面優(yōu)于大多數(shù)基于 White 和 Herriott 的設(shè)計(jì)。
與 IRsweep 之前的 IRcell 相比,IRcell-S 的光學(xué)設(shè)計(jì)有了顯著改進(jìn):旋轉(zhuǎn)對稱的環(huán)形反射鏡被一系列單獨(dú)彎曲的反射鏡部分取代,產(chǎn)生更穩(wěn)定的光束模式。因此,對準(zhǔn)被大大簡化,不需要吸收掩模,沒有特氟隆暴露在電池內(nèi)部,并且耦合角有更多的自由度。
與之前的 IRcell 相比,傳輸光束的光束輪廓也得到了改進(jìn)。IRcell-S 還提供兩個單獨(dú)的端口用于耦合光輸入和輸出,從而簡化了光學(xué)組件的放置。
該單元默認(rèn)帶有三個氣口,通常用作入口、出口和壓力傳感器。它也被用于不帶頂部和底部的直接測量通過環(huán)的流量,例如作為管子的一部分。
 
IRcell-S 的優(yōu)勢
 
體積小
IRcell-S 的特點(diǎn)是在 4 米光程下的樣品體積僅為 31 ml。這個創(chuàng)紀(jì)錄的低值允許快速的樣品交換率和只有很少樣品可用的環(huán)境。環(huán)形鏡也可以在沒有頂蓋和底蓋的情況下操作,以提供替代樣品流。
 
低流蘇
無需吸收掩模即可實(shí)現(xiàn)亞每磨機(jī)條紋水平。
IRcell-S 具有較大的耦合角容差,與原始 IRcell 相比,可以接受更寬范圍的耦合數(shù)值孔徑,同時仍提供 < 0.02 % RMS 條紋水平。
 
堅(jiān)固的設(shè)計(jì)
單件式結(jié)構(gòu)在池體中包含光學(xué)鏡面。
該電池易于對齊,具有 ±0.75° 的大垂直和水平耦合角公差,并且沒有特氟隆暴露在電池內(nèi)部。
兩個獨(dú)立的光束端口用于耦合輸入和輸出,以方便耦合組件的放置。
QQ截圖20210907150844
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