ТГц спектрометр с модульным отделением для исследования образцов на пропускание и нарушенное полное внутреннее отражение (НПВО) TeraView TPS Spectra 3000
TPS Spectra 3000 от TeraView – первый в мире коммерческий терагерцовый спектрометр для исследований на пропускание и нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО).
Основанный на применении собственной испытанной терагерцовой импульсной технологии TeraView на базе полупроводников, TPS Spectra 3000 позволяет добиться непревзойденной эффективности анализа – и все это при комнатной температуре.
Описание и спецификации
Модульное отделение для образцов TeraView TPS Spectra 3000 может работать со стандартными аксессуарами пробоподготовки для ИК-Фурье спектрометрии на пропускание.
НПВО-модули позволяют проводить нераз-рушающие измерения твердых веществ, суспензий, растворов, паст и гелей. Для такого рода исследований необходим всего 1 мг вещества.
TPS Spectra 3000 обеспечивает повышенную гибкость при изучении междумолекулярных вибраций водородных связей, колебаний решетки кристаллических структур или низкочастотных внутренних вибраций без опасений наблюдения термического эффекта.
Благородя модульной конструкции, импульсный терагерцовый спектрометр TeraView TPS Spectra 3000 совместим со многими аксессуарами, предназначенными для других применений. Модули размещаются внутри продуваемого кюветного отделения. TPS Spectra 3000 автоматически распознает установленный модуль и выбирает нужные рабочие параметры.
Спецификации
- Исследование твердых веществ, жидкостей, суспензий, растворов, паст и пленок на пропускание и отражение
- Спектральный диапазон – от 0,06 до 3 ТГц (2 – 100 см-1)
- Модуль на пропускание совместим со стандартными аксессуарами для ИК-Фурье спектроскопии
- НПВО-модули для оптимизации измерений образцов твердых веществ количеством всего 1 мг
- Твердотельный излучатель и детектор для работы в условиях температуры окружающей среды
- Специальный корпус оптического блока с настраиваемой оптикой для оптимизации системы.
Технические данные
Технические данные TeraView TPS Spectra 3000
| Терагерцовый источник | Лазерный регулируемый фотопроводящий полупроводниковый эмиттер |
| Терагерцовый детектор | Лазерный регулируемый фотопроводящий полупроводниковый приемник |
| Лазер | Ti: сапфировый лазер, генерирующий сверхкороткие импульсы |
| Спектральный диапазон | 0,06 - 3 ТГц (2 – 100 см-1) |
| Динамический диапазон | > 4 ОП при 0,9 ТГц (30 см-1) в проходящем свете |
| Спектральное разрешение | 0,0075 ТГц (0,25 см-1) |
| Быстрое сканирование | 30 сканов в секунду со спектральным разрешением 1,2 см-1 |
| АЦП | 16 бит |
Отношение "сигнал/шум" в TeraView TPS Spectra 3000
| Отношение сигнал/шум | ТГц | Сигнал/дБ | Сигнал/шум |
| 1 мин быстрого сканирования с разрешением 1,2 см-1 | |||
| Пропускание | 0,15 | 65 | 5000 |
| 0,3 | 70 | 6500 | |
| 0,91 | 70 | 11000 | |
| 1,52 | 60 | 5000 | |
| 2,58 | 43 | 700 | |
| НПВО | 0,15 | 50 | 1500 |
| 0,3 | 58 | 2700 | |
| 0,91 | 57 | 1800 | |
| 1,52 | 49 | 1000 | |
| 2,58 | 30 | 150 | |
Модули отбора образцов
Модуль на пропускание (стандартный)
| Габариты (Д х Ш х В) | 100 х 60 х 132 см (39,3 х 23,6 х 52,0 дюймов) |
| Вес | 220 кг (480 фунтов) |
| Питание | от 90 В до 250 В пер. тока, 47 - 63 Гц (однофаз.) |
| Энергопотребление | 3,5 кВА |
| Рабочая температура | 18°C - 30°C |
| Рабочая влажность (без конденсации) | 0 - 80% |
Модуль на пропускание (стандартный)
| Продувка | Продувка азотом (N2) (или откачка) отделения для проб |
| Аксессуары | Подходят стандартные аксессуары для ИК-Фурье для твердых веществ и жидкостей |
Модули НПВО (опциональный)
| Продувка | Продувка азотом (N2) |
| Оптика | Кремний: угол падения/отражения 35° или 45° |
| Количество пробы | Образец твердого вещества до 1 мг |
Встроенный компьютер
| Компьютер |
P4, 2,4ГГц, 40ГБ, 512Mб RAM, Windows™ XP Professional |
| Сеть/передача данных | Внешний USB-портt |
Габариты и требования к помещению
| Габариты (Д х Ш х В) | 100 х 60 х 132 см (39,3 х 23,6 х 52,0 дюймов) |
| Вес | 220 кг (480 фунтов) |
| Питание | от 90 В до 250 В пер. тока, 47 - 63 Гц (однофаз.) |
| Энергопотребление | 3,5 кВА |
| Рабочая температура | 18°C - 30°C |
| Рабочая влажность (без конденсации) | 0 - 80% |
Модули и аксессуары
Аксессуары для исследований на нарушенное полное внутреннее отражение
Это первое коммерческое оборудование для измерения НПВО, оптимизированное для работы на терагерцовых частотах. Можно выбрать модуль с углом наклона 35° либо 45°. Небольшие количества образца помещаются на НПВО-кристалл и измеряются сразу, без подготовки образца. Таким способом можно измерять НПВО твердых веществ, порошков и гелиев.
Для образцов жидкости необходима кювета. Отсутствие этапа подготовки образца в данном случае значит, что чувствительные к давлению образцы можно измерять без риска возникновения полиморфного перехода или иных искажений образца, вызванных давлением.
P/N 060 - 9407
Работая по аналогичному с автономным модулем принципу, с помощью оптоволоконной линии можно соединить с оптическим стендом внешние оптоволоконные устройства. Некоторые модули TPS Spectra 3000 могут быть модифицированы таким образом, чтобы обеспечить возможность установки внешних устройств в линию для измерения пропускания или с задаваемым пользователем углом для измерения отражения.
Для стандартной эксплуатации оператор устанавливает головки надлежащим образом, заменяет/устанавливает терагерцовую линзовую оптику в соответствии с разделением устройств, регулирует линию задержки с помощью программ Teraview TPS Spectra 3000 с учетом пикового сигнала, а затем измеряет спектр.
P/N 060 - 9444
Корпус ячейки для образца с электрическим нагревом
Ячейка с варьируемой температурой подходит для измерений пропускания на жидких или твердых образцах. Диапазон рабочих температур - от температуры окружающей среды до 250°С. Оборудование включает электроподогреваемый корпус ячейки, электронный регулятор, прозрачные ТГц-вкладыши и модифицированную крышку кюветного отделения для TeraView TPS Spectra 3000, предназначенную для продувки.
P/N 060 - 9417
Приставка для зеркального отражения
Во многом повторяя конструкцию для измерения НПВО, данное оборудования позволяет получать спектры отражения с поверхности образца под определенным углом наклона и отражения (45 градусов). Данный модуль работает при комнатной температуре и идеально подходит для кристаллических, полупроводниковых и полимерных образцов.
P/N 060 - 9413
Терагерцовая система визуализации для больших образцов и компонентов. Состоит из импульсного сердечника терагерцовой системы с внешними подключениями для запуска устройств, смонтированных в картриджах. Картриджи монтируются на крестовине, что, в сочетании с 3-осным манипулятором позволяют выполнять визуализацию области образца размером до 70 х 70 см. Система опор идеально подходит для неразрушающего контроля и оценочных измерений, так как они могут применяться при экспериментах как на отражение, так и на пропускание. Они позволяют проводить оценку характеристик и материалов и их точных анализ с высокой точностью.
P/N 060 - 9436
Автономный модуль отражения/пропускания
Данный модуль позволяет выполнять спектроскопию и пропускания, и отражение (рассеянного, не зеркального) на более крупных образцах на рабочих расстояниях. ТГц-спектр может быть измерен в диапазоне от 0,3 до 3 ТГц, а расстояние между источником и образцом может изменяться от 0,3 до 0,5 м. Углы сбора также можно регулировать со спектральным разрешением 1 см-1 во всем спектральном диапазоне. Модуль продувается (N2 или сухим воздухом) для удаления остатков водяного пара из спектра образца.
Посредством оптоволокона лазерные импульсы подаются с основного устройства на образцы, установленные в модуле. Конфигурацию оптики можно изменять с пропускания на отражение всего за несколько минут. Также поставляются сменные компоненты, которые позволяют с легкостью выполнять изменения.
P/N 060 - 9050 (Метрический), P/N 060 - 9051 (Дюймовый)
Держатель образца с варьируемой температурой (охлаждаемый)
Ячейка включает вакуумный экран с дьюаром и держателем ячейки с кварцевыми окошками с Z-срезом. Измерительная ячейка для образца вставляется в нагревательный блок дьюара/держателя ячейки, и вся система работает в вакуумной среде, поддерживаемой внешним экраном. При сочетании охлаждения и нагреванания блока ячейки можно получить любую температуру от -190°С до +250°С. Как правило, в качестве охлаждающего вещества используется азот.
P/N 060 - 9436
Криостат
Специально разработанный для проведения исследований физики материалов и веществ в конденсированном состоянии криостат может быть поставлен вместе с Teraview TPS Spectra 3000. Он позволяет осуществлять ТГц-спектроскопию на сверх-/полупроводящих материалах и многих других типах образцов в температурном диапазоне от 2,3 до 300K. Помимо исполнения для измерений пропускания, предусмотрено исполнение для измерения отражения. Данный модуль имеет кольцо регулировки высоты, которая обеспечивает отражение ТГц-излучения на нижнем отверстии криостата. Доступен для заказа также гелиевый криостат.
P/N 060 - 9050 (Метрический), P/N 060 - 9051 (Дюймовый)
Столик для XY картирования на пропускание
С помощью данного модуля Teraview TPS Spectra 3000 может выполнять двухкоординатную картографию на пропускание. Приводной модуль позволяет собирать трансмиссионные спектры в разных точках образца. Можно определять изменение спектра образца, а также, с помощью программ TPI-визуализации TeraView, выполнять построение изображений интенсивности импульса или спектральных карт. Максимальная площадь сканирования – 19 × 19 мм с расстоянием между точками от 50 до 500 микрон. Также можно выполнять спектральное усреднение.
P/N 060 - 9405
Держатель образца для измерений на пропускание
В держатель можно устанавливать стандартную измерительную ячейку на пропускание. Образцы порошков смешиваются с полиэтиленовым порошком, прессуются в таблетки и помещаются в держатель для выполнения измерений. Также предусмотрена измерительная ячейка для жидких образцов.
P/N 060 - 2024
Модуль визуализации отражения
Благодаря данному модулю, Teraview TPS Spectra 3000 превращается в систему плоской визуализации. Образцы размером до 100 × 100 мм можно помещать в устройство и выполнять их растровое сканирование с помощью управляемого программой механизированного столика. Поверхности до 80 × 80 мм можно сканировать с выбираемым пользователем расстоянием между точками измерения и глубиной проникновения до 3 мм. С помощью программ анализа изображений и данных TeraView на основе полученных неразрушающим методом данных и физических характеристик (таких, как глубокие трещины, дефекты и воздушные мешки) можно создавать карты толщин и изображения поперечного сечения.
P/N 060 - 9416
Медицинский зонд для диагностической визуализации
Данный медицинский ТГц-зонд позволяет получать трехмерные данные, показывая структуры, лежащие под поверхностью. Точность пространственного разрешения - 20 мкм, осевого – 40 мкм. Устройство позволяет выполнять визуализацию для широкого ряда тканей, а также бесшовно проводить исследования in-vitro, ex vivo и in vivo. Он применялся для определения рака, показывая разницу между здоровыми и пораженными раком тканями.
