MS200 — полностью автоматизированный и компактный монохроматор-спектрограф изображения с фокусным расстоянием 200 мм, имеющий самое высокое относительное отверстие среди приборов серии MS: 1/3.6.

Благодаря отличным техническим характеристикам при небольших размерах, MS200 может применяться как в качестве самостоятельного спектрального прибора, так и в составе спектроскопических систем. Идеален для применений, когда важнейшим требованием является проведение измерений на разных длинах волн в широком спектральном диапазоне за один раз. MS200 – это единственный прибор серии MS, в котором два выходных порта расположены под прямым углом друг к другу, что в ряде случаев важно, например, при проведении поляризационных измерений.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 – компактные спектральные приборы общего назначения с большим плоским фокальным полем (26х10 мм). Это полностью автоматизированные спектральные приборы с фокусным расстоянием 200 мм и относительным отверстием 1/3.6.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 построены по асимметричной схеме Черни-Тернера, минимизированы аберрации и исключены переотражения от дифракционных решеток и зеркал.

Высококачественная оптика и большой выбор дифракционных решеток обеспечивают работу приборов в широком спектральном диапазоне от 185 нм до 60 мкм (в зависимости от выбранной решетки).

Благодаря применению специальной оптики в моделях MS2001i и MS2004i скорректирован астигматизм, что позволяет использовать эти приборы в многоканальной спектроскопии.

В моделях MS2001 и MS2001i используется однопозиционный держатель дифракционной решетки, который позволяет легко сменять решетки вручную. Большой выбор сменных решеток позволяет получить наилучшее сочетание высокой энергетической эффективности и максимального спектрального разрешения для различных областей спектра.

Автоматизированная турель для установки четырех дифракционных решеток (модели MS2004 и MS2004i) обеспечивает быструю смену решеток с высокой воспроизводимостью заданной длины волны.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 имеют один входной и два выходных порта. Установка выходного порта осуществляется с помощью автоматизированного зеркала. На каждый из выходных портов могут быть установлены либо выходные спектральные щели, либо многоканальные детекторы.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 предлагаются с двумя вариантами входной и выходных спектральных щелей: ручные, с управлением с помощью микрометрического винта, и автоматизированные (комбинированные), позволяющие управлять шириной раскрытия ножей с помощью компьютерной программы DevCtrl или вручную (вращением микрометрического винта).

Благодаря компактным размерам в сочетании с отличными техническими характеристиками, монохроматоры-спектрографы серии MS200 идеально подходят в качестве ОЕМ приборов при построении спектроскопических систем, предназначенных для решения Ваших уникальных задач.

В приборах со стандартной оптикой (модификации MS2001 и MS2004) используется плоское входное поворотное зеркало, а в приборах с компенсацией астигматизма (модификации MS2001i и MS2004i) входное поворотное зеркало — цилиндрическое.

Как и во всех спектральных приборах, построенных по схеме Черни-Тернера, в монохроматорах-спектрографах серии MS200 ось вращения дифракционной решетки проходит через центр рабочей поверхности решетки и совпадает с направлением штрихов. Это обеспечивает постоянство геометрии пучков для формирования плоского и фиксированного фокального поля. Качество изображения во всем фокальном поле оптимизировано ассимметричностью оптической схемы. Большой размер фокусирующего (камерного) зеркала позволяет использовать всю ширину фокального поля без виньетирования. Кроме этого, ассимметричная схема Черни-Тернера обеспечивает низкий уровень рассеянного света и позволяет избежать переотражения света от оптических элементов и детекторов.

Габаритный чертеж монохроматора-спектрографа MS200

Оптическая система

Компенсация астигматизма

Оптические характеристики*

Дифракционные решетки

Порты

Управление

Механизм развертки по спектру

Спектральные щели

Встроенный затвор

Габаритные размеры

Используемая оптическая схема оптимизирована для:

Изображение, полученное на MS2004i (решетка 1200 штр/мм, многоканальный световод, диаметр сердцевины волокна 200 мкм, источник света: ртутно-гелиевая лампа, размер пикселя ПЗС камеры 24х24 мкм). 1 — спектральное изображение полностью; 2 — увеличенная часть изображения.

* Характеристики приведены для решетки 1200 штр/мм, ширины щели 15 мкм, длины волны 546 нм.

Монохроматоры-спектрографы MS200 – это компактные спектральные приборы общего назначения, имеющие большое количество конфигураций для обеспечения спектроскопических применений.

Мы предлагаем несколько вариантов исполнения, широкий выбор дифракционных решеток, большое количество аксессуаров и два варианта программного обеспечения. Для построения необходимой спектроскопической системы — следует выбрать правильную конфигурацию прибора.

Вы можете сами выбрать необходимую конфигурацию монохроматора-спектрографа серии MS200, используя приведенную ниже информацию, или проконсультироваться с нашими специалистами.

Варианты исполнения корпуса:

Корпус монохроматора-спектрографа MS200

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 предлагаются с двумя вариантами крепления решеток:

Автоматизированная турель (модификации MS2004 и MS2004i):

Держатель на одну решетку (модификации MS2001 и MS2001i):

В турель может устанавливаться до 4 решеток. Использование автоматизированной турели обеспечивает быструю смену решеток с помощью управляющей программы. Ось турели ортогональна оси поворота решетки (сканирование по длинам волн), что обеспечивает высокую воспроизводимость заданной длины волны при смене решеток.

Позволяет легко сменять решетки вручную. Решетка позиционируется в держателе с высокой точностью. Замена решеток не требует дополнительной подстройки прибора.

Все монохроматоры-спектрографы серии MS200 имеют один входной порт, на который устанавливается входная спектральная щель.

Мы предлагаем — два варианта щелей:

•    с ручным управлением
•    автоматизированные

• Все спектральные щели имеют стандартные соединительные фланцы, благодаря которым различные аксессуары можно крепить непосредственно к входной щели:
•    адаптер для оптического волокна
•    конденсор F#-matcher
•    фильтровое колесо
•    скоростные затворы и др.

Входной порт прибора MS200

В каждом монохроматоре-спектрографе серии MS200 установлен встроенный затвор. Он применяется для измерения фонового сигнала или темнового сигнала фотоприемников, а также для защиты детекторов от повреждения излучением высокой интенсивности — затвор автоматически закрывается при смене дифракционной решетки, фильтров и при установке длины волны нулевого порядка.

Управление затвором осуществляется из управляющей программы от ПК, а также TTL-сигналами от внешнего устройства.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 имеют два выходных порта — прямой и боковой. Установка выходного порта осуществляется с помощью поворотного зеркала. На каждый из выходных портов могут быть установлены либо спектральные щели, либо адаптеры для различных детекторов.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 могут поставляться в следующих конфигурациях выходных портов:
​

• один прямой выходной порт
• один боковой выходной порт
• два выходных порта

Примечание:

На прямой выходной порт могут устанавливаться детекторы шириной до 70 мм. На боковой порт можно устанавливать детектор с любыми габаритными размерами.

Один прямой выходной порт:

Один боковой выходной порт:

Два выходных порта с зеркалом:

Такая конфигурация обычно применяется в случае использования только одного детектора.

В конфигурации с одним прямым выходным портом боковой порт закрыт заглушкой.

Некоторые детекторы принципиально не могут быть установлены на прямой выходной порт прибора из-за своих габаритных размеров (см. примечание). Для таких детекторов необходимо использовать боковой выходной порт. В конфигурации с одним боковым выходным портом используется фиксированное поворотное зеркало. В конфигурации с одним боковым выходным портом прямой порт закрыт заглушкой.

В конфигурации с 2-мя выходными портами в приборе устанавливается автоматизированное выходное зеркало для быстрого переключения портов. Высокая точность позиционирования выходного зеркала (0.03 нм для решетки 1200 штр/мм) позволяет получать воспроизводимые спектры при переключении выходных портов.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 предлагаются с двумя вариантами входной и выходных спектральных щелей:
​

• ручными

• автоматизированными

Автоматизированная щель прибора MS200 с подключенным световодом

Дополнительное оборудование:

Все спектральные щели имеют стандартные присоединительные фланцы, что позволяет крепить непосредственно к щелям различные оптические аксессуары нашего производства, такие как:
​

• адаптер для оптического волокна
• конденсор F#-matcher
• фильтровое колесо
• скоростной затвор
• детекторы на базе фотодиодов и ФЭУ
• адаптер для ИК детектора
• другие пользовательские аксессуары

Ручные спектральные щели:

Автоматизированные спектральные щели:

Управление шириной щели производится вручную с помощью микрометрического винта. Высота щели регулируется с помощью диафрагмы в диапазоне от 0 до 10 мм. Цена деления диафрагмы 0,5 мм.

В автоматизированных спектральных щелях используется шаговый двигатель для управления шириной раскрытия ножей с помощью программы DevCtrl от компьютера. Управление шириной щели также может производиться вручную с помощью микрометрического винта. Для регулировки высоты щели можно использовать специальную диафрагму.

Монохроматоры-спектрографы серии MS200 — это полностью автоматизированные спектральные приборы.

Основой управления приборами является встроенный контроллер команд, поступающих от внешнего управляющего устройства.

Кроме того, внутренний контроллер управляет встроенной платой АЦП, которая обрабатывает сигналы с интегральных фотоприемников – ФЭУ, фотодиода и т. п.

Внешнее управление монохроматорами-спектрографами серии MS200 производится от компьютера.

Программа управления DevCtrl:

Спектроскопическая программа SpectraSP:

С помощью SpectraSP осуществляется:

Сервисная программа DevCtrl входит в комплект поставки каждого прибора.

С помощью программы DevCtrl осуществляется управление всеми механизмами и узлами прибора, а также дополнительными аксессуарами.

Спектроскопическая программа SpectraSP предназначена для совместного управления монохроматорами-спектрографами серии MS200 и системами регистрации на базе интегральных или многоэлементных фотоприемников.

• управление узлами и механизмами прибора

​

• регистрация оптического излучения с помощью различных детекторов

​

• обработка результатов спектральных измерений

​

• визуализация полученных результатов в виде графического изображения спектров

Аксессуары подключаемые ко входному порту

Аксессуары подключаемые к выходному порту

При выборе конфигурации прибора важно правильно выбрать дифракционную решетку. Правильный выбор дифракционной решетки позволяет получить наилучшее сочетание высокой энергетической эффективности и спектрального разрешения.

С основными параметрами решеток, определяющими их правильный выбор, Вы можете ознакомиться в методическом материале «Спектральный прибор. Основные понятия и характеристики».

Мы предлагаем широкий набор дифракционных решеток для использования в Монохроматорах-спектрографах серии MS200. Вы можете выбрать нужную решетку сами из таблицы выбора дифракционных решеток, приведенной ниже, либо проконсультироваться с нашими специалистами.

В таблице выбора дифракционных решеток параметры плотность штрихов и длина волны блеска относятся к решетке. Остальные параметры характеризуют спектральный прибор совместно с выбранной решеткой.

• Плотность штрихов

Дифракционная решетка имеет периодическую структуру, свойствами которой определяются такие характеристики решетки, как разрешающая способность и область дисперсии. Периодом решетки является расстояние, через которое повторяются штрихи. Величина, обратная периоду решетки называется плотностью штрихов и показывает количество штрихов в 1 мм.

• Длина волны блеска

Отражательная способность решетки зависит от угла наклона штрихов, так как направление на центр дифракционного максимума определяется зеркальным отражением падающего пучка от грани штриха. Несмотря на достаточно пологий характер дифракционного максимума, для удобства расчетов в качестве характеристики принята длина волны блеска, соответствующая максимуму эффективности решетки. При выборе решетки полезно по известным граничным длинам волн исследуемого диапазона WL1 и WL2 определить длину волны блеска требуемой решетки. Длина волны блеска определяется из соотношения: WL_Blaze = 2 ∙ WL1 ∙ WL2 / (WL1 + WL2).

• Обратная линейная дисперсия

Дифрагированное излучение от решетки в фокальной плоскости спектрального прибора образует спектр. Для характеристики спектра используется обратная линейная дисперсия, которая определяется как обратная величина произведения угловой дисперсии решетки на фокусное расстояние прибора и показывает спектральный интервал, приходящийся на единичное линейное расстояние в фокальной плоскости.

• Спектральное разрешение

Предельное спектральное разрешение прибора равно минимальной полуширине его аппаратной функции. Аппаратная функция определяется конечными размерами входной диафрагмы, аберрациями, а также, искажениями, связанными с неточностью изготовления и погрешностью юстировки оптических элементов прибора. Кроме того, аппаратная функция, а значит, и спектральное разрешение зависят от характера освещения входной щели, используемой апертуры, характеристик системы регистрации.

• Рабочий диапазон длин волн

Областью энергетической эффективности называют область, в которой коэффициент отражения решетки не менее 0.405 от максимума. В первом порядке длины волн, ограничивающие эту область: ⅔ ∙ WL_Blaze и 2 ∙ WL_Blaze. Рабочий диапазон, как правило, соответствует области энергетической эффективности решетки. В отдельных случаях, для решеток с большими плотностью штрихов и длиной волны блеска, длинноволновая граница рабочего спектрального диапазона ограничена углом поворота решетки, который определяется конструкцией прибора.