Spektroskopie System

WITec UHTS Raman-Spektrometer

  • Alle Raman Mikroskope von WITec arbeiten mit einem UHTS Spektroskopie System (Ultra-High Throughput Spectrometer) mit extrem hohem Lichtdurchsatz. Die Spektrometer-Reihe wurde speziell für hochauflösendes Raman Imaging mit kurzen Mess- und Aufnahmezeiten entwickelt. Die sechs Modelle der Reihe haben verschiedene Brennweiten und sind an unterschiedliche Anregungswellenlängen (von UV- bis IR-Licht) und spektrale Auflösungen angepasst.

    Der automatisierte Gitter-Revolver im Spektrometer kann bis zu drei unterschiedliche Gitter enthalten. Die große Auswahl an Gittern ermöglicht es, die spektrale Auflösung und den gewünschten Spektralbereich perfekt an die jeweilige Messung anzupassen.

    Auf Detektionsseite stehen verschiedene CCD-Kameras zur Verfügung, optimiert für unterschiedliche Anwendungen und mit einer exzellenten Quanteneffizienz.

  • UHTS300 SPECTROMETER

Hauptmerkmale

    • ULTRA HIGH
    • ULTRA-hoher Lichtdurchsatz

      Der extrem hohe Lichtdurchsatz der UHTS Reihe ermöglicht anspruchsvolles konfokales Raman Imaging und spektroskopische Messungen mit niedrigen Licht- und Signalintensitäten.

    • ULTRA FAST
    • ULTRA-schnelle Aufnahmezeiten

      Mit dem UHTS kann die Aufnahmezeit für ein einzelnes Raman Spektrum auf unter eine Millisekunde reduziert werden. Das birgt grundlegende Vorteile für die Raman Mikroskopie, bei der standardmäßig tausende von Raman Spektren aufgenommen werden.

    • ULTRA SHARP
    • ULTRA-scharfe spektrale Information

      WITec UHTS Spektrometer liefern extrem präzise spektrale Informationen für qualitativ hochwertige Raman Abbildungen. Symmetrische Peaks im Spektrum werden durch ein Spektrometer-Design sichergestellt, das Koma- und Astigmatismus-frei arbeitet.

    • ULTRA CUSTOMIZABLE
    • ULTRA-anpassbarer Dreifach-Gitter-Revolver

      Im automatischen Dreifach-Gitter-Revolver können Spektralgitter individuell und flexibel integriert und kombiniert werden. Die experimentellen Voraussetzungen können so schnell und einfach automatisch angepasst werden.

    • ULTRA CONFIGURABLE
    • ULTRA-konfigurierbare Brennweiten

      Die Raman Spektrometer der WITec UHTS Reihe  sind in unterschiedlichen Brennweiten erhältlich. Dadurch sind sie perfekt an Anregungswellenlängen und spektrale Auflösungen angepasst.

    • WITec Spectroscopy focallength grating German2
    • WITec Spectroscopy focallength grating German
      Die Brennweite und die Gitter-Dispersion beeinflussen die Signalintensität, die detektierbare spektrale Bandbreite und die Auflösung.

UHTS Reihe

    • SPECTRAL RANGE
    • Spezifikationen der UHTS Reihe:

      • Linsen-basierte Spektrometer für die Mikroskopie
      • Speziell für spektroskopische Messungen bei geringer Lichtstärke
      • Exzellenter Lichtdurchsatz
      • Symmetrische Peaks im Spektrum (frei von Koma und Astigmatismus)
      • Automatischer Gitter-Revolver
      • FC/APC optischer Faserzugang
      • Passend für FI- und BI-CCDs
      • Bedienbar über die WITec Software Suite

      UHTS 300 VIS

      Für Anregungswellenlängen im sichtbaren Bereich liefert das UHTS 300 VIS ein herausragendes Auflösungsvermögen einzelner Peaks im Spektrum. Die Brennweite von 300 mm ist an die notwendige hohe Empfindlichkeit für anspruchsvolles Raman Imaging angepasst.

      UHTS 600 VIS

      Das UHTS 600 VIS hat eine Brennweite von 600 mm. Dadurch wird das Spektrum weiter aufgespalten und somit können nahe beieinander liegende Peaks besser voneinander getrennt werden. Dieses Mitglied der UHTS Reihe ermöglicht eine hohe chemische Sensitivität bei gleichzeitig exzellentem Lichtdurchsatz. Das reduziert die Aufnahmezeit von Raman Spektren und Bildern.

      UHTS 400 UV-VIS

      Perfekt angepasst an den UV-Bereich und zugeschnitten auf Wellenlängen ab 355 nm, erweitert das UHTS 400 UV-VIS den Raman Imaging Anwendungsbereich. Ideal für Laser mit Anregungswellenlängen von 488 nm und darunter.

      UHTS 300 VIS-NIR

      Das Breitband-Spektrometer 300 VIS-NIR ist für  Anwendungen vom sichtbaren bis hin zum nahen infraroten Licht einsetzbar. Dieses auch für preisbewusste Kunden erschwingliche Spektrometer liefert alle Qualitätsmerkmale der UHTS Familie und ist für Laserkonfigurationen zwischen 532 nm und 830 nm geeignet.

      UHTS 400 NIR

      Im Nahinfrarotlicht ist die Verwendung von speziellen NIR-optimierten Komponenten essentiell für einen hohen Lichtdurchsatz. Im UHTS 400 NIR fügen sich eine Brennweite von 400 nm, ein spezielles Spektralgitter-Set und eine Deep-Depletion-Kamera zusammen, um eine an die NIR Raman Spektroskopie perfekt angepasste Lösung zu bieten.

      UHTS 300 IR

      Das UHTS 300 IR deckt das Spektrum von 800 bis 1700 nm ab. Mit optimierten optischen Komponenten, Gittern und Detektoren für den Infrarotbereich werden hochpräzise und akkurate Raman- und Photolumineszenz-Messungen ermöglicht.

CCD-Detektoren

    • Die WITec Spektroskopie-Systeme sind an unterschiedliche Anwendungsbereiche perfekt anpassbar. Verschiedene CCD Kameras mit hervorragenden Quanteneffizienzen lassen sich mit der UHTS-Serie kombinieren.

      Front-Illuminated (FI) CCD-Kamera

      Eine Front-Illuminated CCD-Sensor bietet den Vorteil, für viele Anwendungsbereiche und Anregungswellenlängen einsetzbar zu sein. Die FI CCD-Kamera ist damit vor allem für ein begrenztes Budget und unkomplizierte Messungen ausgelegt.

      Back-Illuminated (BI) CCD-Kamera

      Mit einer Quanteneffizienz von 95% und mehr setzt dieser CCD-Sensor mit rückwärtiger Belichtung den Maßstab für das Detektieren von Raman Signalen im sichtbaren Bereich und ist besonders geeignet für präzises und sensitives FAST RAMAN IMAGINGTM mit höchster lateraler Auflösung. Die Kamera ist auch  als UV-optimierte Version erhältlich.

      Electron-Multiplying (EM) CCD-Kamera

      Durch eine extrem hohe Ausleserate ist die EM CCD-Kamera bestens für den Einsatz bei niedrigen Lichtintensitäten geeignet. Tausende Spektren können pro Sekunde aufgenommen werden, bei einem extrem niedrigen Dunkelstrom von nur 0,0001 Elektronen / Pixel in der Sekunde. Komplexe und technisch anspruchsvolle Raman-Messungen wie ULTRA-FAST RAMAN IMAGINGTM sind typische Einsatzbereiche für eine EM CCD-Kamera.

      Open Electrode (OE) CCD-Kamera

      Die OE CCD-Kamera ist eine Front-Illuminated Kamera, die fast die gesamte spektrale Bandbreite abdeckt und besonders gut für Messungen im UV-Bereich geeignet ist. Der geringe Dunkelstrom wirkt sich günstig auf das Signal-Rausch-Verhältnis aus. Dank ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten eignet sich eine  OE CCD-Kamera für zahlreiche Anwendungsbereiche.

      Low Dark-Current Deep Depletion CCD-Kamera

      Nahinfrarot (NIR)-Spektroskopie für Raman- oder Photolumineszenz (PL)-Messungen benötigen spezialisierte CCD-Detektoren um zu verhindern, dass die spektralen Daten durch “Etaloning” beeinflusst werden. "Etaloning" beschreibt einen Effekt, der auftritt, wenn Silizium im CCD-Chip zunehmen transparent für Licht höherer Wellenlängen wird und dadurch eine ungleichmäßige spektrale Empfindlichkeit für längere Wellenlängen entsteht. Mit der Low Dark-Current Deep Depletion Technologie dieser Kamera, können kritische NIR- und PL-Experimente ohne Signalverlust durchgeführt werden.

      InGaAs Zeilendetektor

      Für Streuungsexperimente oberhalb der Si-Bandlücke von etwa 1100 nm bietet WITec einen Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs) Zeilendetektor an. Damit lässt sich spektrales Imaging im Infrarotlicht (bis zu 1700 nm) mit Quanteneffizienzen um 90% durchführen.

Faser-basierter Strahlengang: Fakten und Vorteile

  • WITec verwendet die neueste photonische Fasertechnologie für effiziente Licht- und Signal-Übertragung.

    Ihre Vorteile sind:

    • Extrem effizienter Lichtdurchsatz
    • Fast verlustfreie Energieübertragung
    • Beste räumliche Auflösung und Konfokalität durch beugungsbegrenzte Eigenschaften der Fasern-erzeugten Punktlichtquelle
    • Benutzerfreundliches Arbeiten durch vorkonfigurierte und vorjustierte Faser-Einkoppeleinheiten
    • Polarisationsabhängige Messungen durch Erhaltung der Polarisationsebenen des Lichts möglich
    • Minimierung von Temperatur- oder Vibrationsstörungen durch räumlich flexibles Aufstellen des Lasers

Anwendungsbeispiele

    • WITec CCl4 high performance
      High-Performance Raman Image: (A) 3D konfokales Raman Image einer Emulsion mit dazugehörenden Raman-Spektren in (B) grün: Alkan; blau: Wasser; gelb: CCl4 + Öl. Bildparameter: 200 x 200 x 20 Pixel, 100 x 100 x 10 μm³ Scanbereich, 0,06 s Aufnahmezeit pro Spektrum, 532 nm Anregungswellenlänge. (C) Zoom-in mit hoher spektraler Auflösung. Bildparameter: 100 x 100 Pixel, 10 x 10 μm², 0,08 s Aufnahmezeit pro Spektrum, UHTS600 Spektrometer, 1800 g/mm Gitter. (D) Aufgrund der hohen spektralen Auflösung des spektroskopischen Systems können die CCl4 Banden um 460 cm-1 auch bei Raumtemperatur eindeutig voneinander getrennt werden.
    • UHTS300 cyclohexane two spectra
      Symmetrische Peaks: Links: Raman Spektrum von Cyclohexan mit einem UHTS300 VIS aufgenommen. Rechts: Zoom-in der 1020 cm-1 Peak-Region. Als Ergänzung zum aufgenommennen Spektrum (blau) wird eine Lorentz-angepasste Kurve gezeigt (rot). Die fast perfekte Überlagerung des gemessenen Spektrums mit der theoretisch verhergesagten Lorentz-Kurve zeigt die hohe Genauigkeit der Messung.Empfindlichkeit: Die Fähigkeit die Si-Bande 4. Ordnung im Spektrum aufzulösen wird gemeinhin als Maß der Empfindlichkeit eines Raman Spektroskopie-Systems angesehen.  Das Spektrum oben wurde mit einem UHTS 300 VIS und einer EMCCD Kamera aufgenommen und zeigt die 4. Ordnung des Si-Peaks. Es wurde außer eines "cosmic ray removal" keine Daten-Nachbearbeitung vorgenommen.  Das sehr hohe Signal-Rausch-Verhältnis gemeinsam mit der niedrigen N2-Peak-Intensität weisen auf die Konfokalität des Systems hin, da Signale aus der Umgebung (z.B. Luft) nur sehr schwach sind und Informationen außerhalb des Focus effektiv durch das Pinhole geblockt werden.

Leistungsfähig, vielseitig und erweiterbar – heute optimiert, bereit für morgen

  • Die WITec Spektroskopie-Systeme können individuell konfiguriert werden, um exakt den Anforderungen in Ihrem speziellen Anwendungsbereich zu entsprechen. Unsere Spezialisten für Raman Mikrokopie freuen sich darauf, Sie zu beraten. Auch zukünftig angestrebte Ziele können dabei berücksichtigt werden, da die WITec Systeme anpassungsfähig und jederzeit vollständig erweiterbar sind. Anregungswellenlängen, Objektive, Probentische und ergänzende Mikroskopietechniken können nach Bedarf hinzugefügt werden. Wenn sich Ihr wissenschaftlicher Ansatz verändert, kann das WITec System ganz einfach folgen.

Literatur

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