NP250‑2M
Описание и конфигурация
Спецификация
Дифракционные решетки 
IMAGING спектрограф NP250‑2M: для работы с ПЗС‑детекторами
Двухканальный спектрограф NP250-2M производства СОЛ инструментс — это уникальный инструмент с компенсацией астигматизма, ручным управлением, относительным отверстием 1/4.2, фокусным расстоянием 270 мм, а также возможностью смены дифракционных решеток. NP250-2M оптимизирован для работы с детекторами на базе ПЗС-матриц. Отличительными особенностями прибора являются: параболические зеркала, два независимых спектральных канала, высокое пространственное разрешение по высоте щели, и широкий выбор дифракционных решеток. Каждый из независимых каналов является спектрографом изображения с относительным отверстием 1/6.1 и позволяет получить спектральные линии высокого качества.

Двухканальный спектрограф NP250-2M может применяться: в многоканальной спектроскопии; для измерений в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра; в эмиссионной, флуоресцентной и рамановской спектроскопии; а также для измерения коэффициентов поглощения и пропускания.
Габаритный чертеж спектрографа NP250-2M
Оптическая система NP250-2M
Оптические характеристики*
Дифракционные решетки
Качество изображения
Механизм развертки по спектру
Спектральные щели
Порты
Габаритные размеры
Оптическая система: модифицированная оптическая схема Хилла с компенсацией астигматизма: два независимых спектральных канала
Диапазон длин волн: 185 нм – 60 мкм
(в зависимости от используемой решетки)
Общее относительное отверстие по входу: 1/4.2
Относительное отверстие по входу каждого спектрального канала: 1/6.1
Фокусное расстояние: 270 мм
Диапазон сканирования, ограниченный углом разворота решеток: 1280 нм
(для решетки 1200 штр/мм) 
Основные зеркала: внеосевые параболические
Рассеянный свет: 2.5*10⁻⁵
(на расстоянии 20 нм от линии лазера 632.8 нм)
Горизонтальное увеличение: 1.09
Вертикальное увеличение: 1
Вертикальное пространственное разрешение в центре поля: 2 мкм
Вертикальное пространственное разрешение на расстоянии ±10 мм от центра: 0.2 мм
Фокальная плоскость: 25 х 8
Обратная линейная дисперсия: 2.91 нм/мм
Спектральное разрешение ФЭУ (ширина щели 10 мкм): 0.07 нм
Спектральное разрешение цифровой камеры (размер пикселя 14 мкм): 0.08 нм
* Параметры приведены для решетки 1200 штр/мм; длина волны 546 нм; размер пикселя 24 мкм. 
вручную вручную
Механизм: червячный
Габаритные размеры (Д х Ш х В): 385 х 280 х 215 мм
Оптическая высота: 111 — 120 мм
Вес: 10 кг
Количество портов:
1 входной, 1 выходной
Количество сменных решеток: неограниченно
Количеcтво одновременно установленных решеток: 2
Размер решетки: 50 х 40 х 10 мм
Крепление решеток: держатель на одну решетку, сменяемую вручную
Способ вращения решетки: относительно центра рабочей области, ось вращения совпадает со штрихами
*Воспроизводимость позиционирования решетки при ее смене, по длине волны: ± 0.02 нм
*Воспроизводимость позиционирования решетки при ее смене, по вертикальному положению изображения: ± 0.2 мм
* Параметры приведены для решетки 1200 штр/мм; длина волны 546 нм.
Управление шириной раскрытия: вручную (микровинт)
Ширина раскрытия щели: плавно регулируемая 0 — 2 мм
рабочая ширина щели 0 — 0.4 мм
Параллельность ножей: ± 1 мкм
Точность
(при ширине щели 1 мм):
± 10 мкм
Воспроизводимость: ± 1 мкм
Цена деления микровинта: 2 мкм
Высота щели: 10 мм (рабочая высота щели регулируется ступенчатой диафрагмой: 1, 2, 3, 4 мм)
Отличительные особенности NP250-2
Спектрограф NP250-2M производства СОЛ инструментс – это двухканальный прибор с компенсацией астигматизма, ручным управлением, относительным отверстием 1/4.2 и фокусным расстоянием 270 мм, оптимизированный для работы с детекторами на базе ПЗС-матриц.

Каждый из каналов является спектрографом изображения с относительным отверстием 1/6.1, выполненным по модифицированной схеме Хилла. Используемая схема, включающая параболические зеркала, позволяет получить спектральные линии высокого качества и обеспечивает высокое пространственное и спектральное разрешение.

Освещение входной щели может быть реализовано как напрямую, так и с помощью световода. Максимальная рабочая высота входной щели составляет 4 мм. При освещении напрямую на входную щель требуется установить диафрагму с регулировкой высоты освещения щели не более 4 мм. При использовании световода, кроме требования согласования апертур световода и прибора, есть еще одно требование: суммарный размер волокон световода вдоль щели не должен превышать 4 мм.

Спектральное изображение входной щели формируется одновременно в двух каналах и в фокальной плоскости NP250-2M наблюдаются два спектра, разнесенных по высоте. Расстояние между центрами двух спектров равно 4.8 мм. Высота каждого спектра в его центральной части равна высоте входной щели из-за отсутствия аберраций и вертикального увеличения равного единице. Максимальная высота спектров каждого из каналов при максимальной высоте щели равна 4 мм.

Таким образом, для регистрации спектров максимальной высоты с учетом расстояния между центрами спектров требуется матричный детектор высотой не менее 8.8 мм.

Наличие в спектрографе NP250-2M двух спектрально независимых каналов, каждый из которых является спектрографом изображения (Imaging), расширяет пользовательские возможности и даёт следующие преимущества:

  1. Регистрация расширенного спектра, практически удвоенного спектрального диапазона. Спектральные диапазоны каналов выбираются таким образом, чтобы длинноволновая граница одного канала являлась коротковолновой границей другого. При этом применяются дифракционные решетки с одинаковой плотностью штрихов.
  2. Одновременная регистрация одной и той же спектральной линии с разным спектральным разрешением. Дифракционные решетки выбираются с разной, обычно, сильно отличающейся плотностью штрихов. В одном канале измеряется спектр, захватывающий широкий спектральный диапазон, так называемый обзорный спектр. В обзорном спектре выбирается спектральная линия, и ее длина волны устанавливается в другом канале, позволяющим регистрировать небольшой участок спектра, но с высоким разрешением. Таким образом, можно последовательно детализировать все интересующие спектральные области обзорного спектра, наблюдая их в высокоразрешающем канале.
  3. Одновременная регистрация двух спектральных диапазонов, сильно разнесенных по длинам волн. В данном случае возможно использование дифракционных решеток как с одинаковой плотностью штрихов, так и разной, в зависимости от требуемой задачи.

Благодаря использованию параболических зеркал, при вертикальном увеличении, равном 1, NP250-2M идеально подходит для многоканальной спектроскопии. С помощью многоканального световода излучение от нескольких источников света поступает на входную щель прибора. В фокальной плоскости каждого канала формируются разнесенные по высоте, в соответствии со структурой световода, спектры и регистрируются одновременно матричным детектором.
Двухканальный IMAGING спектрограф NP250-2M
Области применения
Методические материалы СОЛ инструментс:
  • Параболические зеркала
  • Два независимых спектральных канала
  • Высокое пространственное разрешение по высоте щели
  • Широкий выбор дифракционных решеток
  • Многоканальная спектроскопия
  • Измерения в УФ, видимой и ИК спектральных областях
  • Эмиссионная, флуоресцентная и рамановская спектроскопия
  • Измерения коэффициентов поглощения и пропускания
В отличие от обычной многоканальной спектроскопии, когда все спектры регистрируются в одном и том же спектральном диапазоне, наличие двух независимых каналов в NP250-2M позволяет одновременно регистрировать все спектры от различных источников в двух спектральных диапазонах. Все преимущества двухканального прибора, описанные выше, присущи использованию NP250-2M в многоканальной спектроскопии.
Конфигурация спектрографа NP250-2M
Входной порт и входная щель NP250-2M
Узел дифракционных решеток
Дополнительно:
Спектрограф NP250-2M – это спектральный прибор, имеющий несколько конфигураций для обеспечения большинства спектроскопических применений. Мы предлагаем широкий выбор дифракционных решёток и большое количество аксессуаров. Для построения спектроскопической системы, ориентированной на решение ваших уникальных задач, необходимо выбрать нужную конфигурацию прибора.
Двухканальные спектрографы серии NP250-2M имеют один входной порт, на который устанавливается входная спектральная щель.

Все спектральные щели имеют стандартные присоединительные фланцы, что позволяет крепить непосредственно к входной щели различные аксессуары нашего производства: адаптер для оптического волокна, конденсор F#-matcher, фильтровое колесо, скоростные затворы и другие.
Каждая сменная решетка поставляется установленной в держатель. Держатели юстируются изготовителем при наладке прибора и дополнительной подстройки NP250-2M при смене дифракционных решеток не требуется.

При необходимости, возможна поставка дополнительных дифракционных решеток под заказ. В этом случае пользователь самостоятельно производит подъюстировку решеток и вносит соответствующие изменения в калибровочные коэффициенты руководствуясь инструкциями, приведенными в сопроводительных документах на поставляемые дополнительные дифракционные решетки.
Габаритный чертеж спектрографа NP250-2M
Оптическая система NP250-2M
Оптические характеристики*
Дифракционные решетки
Качество изображения
Механизм развертки по спектру
Спектральные щели
Порты
Габаритные размеры
Оптическая система: модифицированная оптическая схема Хилла с компенсацией астигматизма: два независимых спектральных канала
Диапазон длин волн: 185 нм – 60 мкм
(в зависимости от используемой решетки)
Общее относительное отверстие по входу: 1/4.2
Относительное отверстие по входу каждого спектрального канала: 1/6.1
Фокусное расстояние: 270 мм
Диапазон сканирования, ограниченный углом разворота решеток: 1280 нм
(для решетки 1200 штр/мм) 
Основные зеркала: внеосевые параболические
Рассеянный свет: 2.5*10⁻⁵
(на расстоянии 20 нм от линии лазера 632.8 нм)
Горизонтальное увеличение: 1.09
Вертикальное увеличение: 1
Вертикальное пространственное разрешение в центре поля: 2 мкм
Вертикальное пространственное разрешение на расстоянии ±10 мм от центра: 0.2 мм
Фокальная плоскость: 25 х 8
Обратная линейная дисперсия: 2.91 нм/мм
Спектральное разрешение ФЭУ (ширина щели 10 мкм): 0.07 нм
Спектральное разрешение цифровой камеры (размер пикселя 14 мкм): 0.08 нм
* Параметры приведены для решетки 1200 штр/мм; длина волны 546 нм; размер пикселя 24 мкм. 
вручную вручную
Механизм: червячный
Габаритные размеры (Д х Ш х В): 385 х 280 х 215 мм
Оптическая высота: 111 — 120 мм
Вес: 10 кг
Количество портов:
1 входной, 1 выходной
Количество сменных решеток: неограниченно
Количеcтво одновременно установленных решеток: 2
Размер решетки: 50 х 40 х 10 мм
Крепление решеток: держатель на одну решетку, сменяемую вручную
Способ вращения решетки: относительно центра рабочей области, ось вращения совпадает со штрихами
*Воспроизводимость позиционирования решетки при ее смене, по длине волны: ± 0.02 нм
*Воспроизводимость позиционирования решетки при ее смене, по вертикальному положению изображения: ± 0.2 мм
* Параметры приведены для решетки 1200 штр/мм; длина волны 546 нм.
Управление шириной раскрытия: вручную (микровинт)
Ширина раскрытия щели: плавно регулируемая 0 — 2 мм
рабочая ширина щели 0 — 0.4 мм
Параллельность ножей: ± 1 мкм
Точность
(при ширине щели 1 мм):
± 10 мкм
Воспроизводимость: ± 1 мкм
Цена деления микровинта: 2 мкм
Высота щели: 10 мм (рабочая высота щели регулируется ступенчатой диафрагмой: 1, 2, 3, 4 мм)
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.
Таблица выбора дифракционных решеток