أنظمة التحليل الطيفي

HARPIA-TA

نظام تحليل طيفي للامتصاص العابر

مطياف مدمج للامتصاص العابر لقياسات الضخ–السبر من ⁦UV⁩ إلى ⁦MIR⁩، مع وحدات لقياسات الفلورة والنبضات المتعددة والتحلل الضوئي الومضي.

المواصفات الرئيسية

يُستخدم في

التهيئة	⁦UV-VIS⁩	⁦UV-VIS-NIR⁩	⁦MIR⁩
النطاق الطيفي للسبر	⁦350 – 1100 nm 1)⁩	⁦350 – 1600 nm 1)⁩	⁦2000 – 13 000 nm 2)⁩
نطاق الضخ	⁦240 – 2200 nm 2)⁩	⁦240 – 2200 nm 2)⁩	⁦450 – 2200 nm 3)⁩
نطاق التأخير (الاستبانة)	⁦8 ns (8.3 fs)⁩	⁦8 ns (8.3 fs)⁩	⁦4 ns (4.2 fs)⁩
الاستبانة الزمنية	≤ مدة نبضة الليزر	≤ مدة نبضة الليزر	≤ مدة نبضة الليزر
معدل تكرار الليزر	⁦1 – 100 kHz⁩	⁦1 – 100 kHz⁩	⁦1 – 100 kHz⁩
أقصى معدل لاكتساب البيانات	⁦3850 Hz⁩	⁦3850 Hz⁩	⁦100 kHz⁩
الأوضاع	الانعكاس والنفاذ	الانعكاس والنفاذ	الانعكاس والنفاذ

قد تظهر في قياسات الضخ–السبر باستخدام أنظمة ليزر قائمة على ⁦Yb⁩ نقاط عمياء عند ⁦515 nm⁩ و⁦1030 nm⁩، تقابل التوافقية الثانية والطول الموجي الأساسي لليزر، إذ قد يعيق تشتت الضخ القوي الكشف الدقيق.
يتحدد النطاق بطيف خرج ⁦OPA⁩.
يمكن تهيئة نطاق الطول الموجي إلى ⁦240 – 700 nm⁩.

الوحدة	⁦HARPIA-TA-FP⁩	⁦HARPIA-TA-FP⁩	⁦HARPIA-TA-FP-UV⁩	⁦HARPIA-TA-FP-UV⁩
تهيئة ⁦HARPIA-TA⁩	⁦UV-VIS⁩	⁦UV-VIS-NIR⁩	⁦UV-VIS⁩	⁦UV-VIS-NIR⁩
النطاق الطيفي للسبر ⁦1)⁩	⁦450 – 1100 nm⁩	⁦450 – 1600 nm⁩	⁦350 – 1100 nm⁩	⁦350 – 1600 nm⁩
نطاق الضخ	⁦240 – 2200 nm 2)⁩	⁦240 – 2200 nm 2)⁩	⁦240 – 2200 nm 2)⁩	⁦240 – 2200 nm 2)⁩
نطاق التأخير	حتى ⁦485 μs⁩	حتى ⁦485 μs⁩	حتى ⁦485 μs⁩	حتى ⁦485 μs⁩
الاستبانة الزمنية	⁦2 ns⁩	⁦2 ns⁩	⁦1 ns⁩	⁦1 ns⁩
معدل تكرار ليزر السبر	⁦1850 Hz⁩	⁦1850 Hz⁩	⁦1850 Hz⁩	⁦1850 Hz⁩
أقصى معدل لاكتساب البيانات	⁦3850 Hz⁩	⁦3850 Hz⁩	⁦3850 Hz⁩	⁦3850 Hz⁩
الوضع	الانعكاس والنفاذ	الانعكاس والنفاذ	الانعكاس والنفاذ	الانعكاس والنفاذ

قد تظهر في قياسات الضخ–السبر باستخدام أنظمة ليزر نانوثانية نقطة عمياء عند ⁦1064 nm⁩، تقابل الطول الموجي الأساسي لليزر.
يتحدد النطاق بطيف خرج ⁦OPA⁩.

تقنية القياس	بوابة كير	التحويل الصاعد للفلورة	⁦TCSPC⁩
النطاق الطيفي	⁦380 – 1000 nm⁩	⁦330 – 820 nm 1) 2)⁩	⁦220 – 820 nm 3)⁩
نطاق الضخ	⁦240 – 2200 nm 4)⁩	⁦240 – 2200 nm 4)⁩	⁦240 – 2200 nm 4)⁩
الاستبانة الزمنية	⁦≤ 1 ps⁩	⁦≤ 1.4⁩ × مدة نبضة الليزر	⁦< 180 ps⁩ أو ⁦< 50 ps⁩
نطاق التأخير (الاستبانة)	⁦8 ns (8.3 fs)⁩	⁦8 ns (8.3 fs)⁩	⁦5 μs 5)⁩
متوافق مع	⁦TCSPC⁩	⁦TCSPC⁩	بوابة كير أو التحويل الصاعد للفلورة
الكاشف	⁦CCD⁩	⁦PMT⁩	⁦PMT⁩
الأوضاع	النفاذ	النفاذ	الانعكاس والنفاذ

يمكن توسيع نطاق كشف الفلورة حتى ⁦1600 nm⁩.
قد تظهر في كشف الفلورة نقاط عمياء عند ⁦343 nm⁩ و⁦515 nm⁩ و⁦1030 nm⁩ بسبب تداخل التوافقيات.
يمكن توسيع النطاق الطيفي بكاشف إضافي للأشعة تحت الحمراء القريبة ⁦NIR⁩ (نطاق القياس ⁦1000 – 1700 nm⁩).
يتحدد النطاق بطيف خرج ⁦OPA⁩.
باستخدام اكتساب قائم على ⁦FIFO⁩، يمكن تمديد النافذة الزمنية إلى نحو ⁦1 s⁩ لمراقبة العمليات ذات المقاييس الزمنية الأطول.

تقنية القياس	الضخ لتجارب النبضات المتعددة	⁦FSRS 1)⁩
النطاق الطيفي للسبر	يعتمد على تهيئة ⁦HARPIA-TA⁩	⁦350 – 1100 nm 2)⁩
النطاق الطيفي لرامان	⁦n/a⁩	⁦700 – 2000 cm⁻¹⁩
نطاق الطول الموجي المقبول	⁦450 – 2200 nm 3)⁩	⁦450 – 2200 nm 3)⁩
نطاق التأخير (الاستبانة)	⁦4 ns (4.2 fs)⁩	⁦4 ns (4.2 fs)⁩
الأوضاع	النفاذ	النفاذ

حصل على النتائج باستخدام تهيئة محددة للنظام: ليزر فمتوثاني ⁦PHAROS⁩، ومضخم ⁦ORPHEUS-HE⁩ من نوع ⁦OPA⁩، ووحدة ⁦SHBC⁩ مدمجة مع مضخم ⁦ORPHEUS-PS⁩ من نوع ⁦OPA⁩. أجريت القياسات عند معدل تكرار ⁦10 kHz⁩ باستخدام ضخ أكتيني عند ⁦540 nm⁩ وضخ رامان عند ⁦450 nm⁩. استخدم بيتا-كاروتين عينة.
قد تظهر في النظام نقاط عمياء عند ⁦515 nm⁩ و⁦1030 nm⁩، تقابل التوافقية الثانية والطول الموجي الأساسي لليزر، إذ قد يعيق تشتت الضخ القوي الكشف الدقيق.
يمكن تهيئة نطاق الطول الموجي إلى ⁦240 – 700 nm⁩.

الطراز	الأبعاد المادية ⁦(L × W × H)⁩ ⁦1)⁩
⁦HARPIA-TA⁩	⁦730 × 420 × 183 mm⁩
مساحة حجرة العينة في ⁦HARPIA-TA⁩ ⁦(L × W)⁩	⁦205 × 216 mm⁩
⁦HARPIA-TF⁩	⁦571 × 275 × 183 mm⁩
⁦HARPIA-TB⁩	⁦670 × 252 × 183 mm⁩