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光谱仪数据采集手册

ANDOR SHOMROCK SPECTROMETER & DATAACQUCITION SYSTEMUSER MANUALBy TaoVersion 12011/10/21目录一.探测器简介--------------------------------------------------------------------------------------------------31.硅探测器(Dsi)--------------------------------------------------------------------------------------32.光电倍增管(PMT)---------------------------------------------------------------------------------33.铟镓砷探测器(DInGaAs)-------------------------------------------------------------------------34.硫化铅探测器(DPbs)------------------------------------------------------------------------------55.化铟探测器(DInSb)--------------------------------------------------------------------------------5二.单色仪简介--------------------------------------------------------------------------------------------------7三.数据采集装置-----------------------------------------------------------------------------------------------81.参数------------------------------------------------------------------------------------------------------82.前面板---------------------------------------------------------------------------------------------------93.后面板---------------------------------------------------------------------------------------------------9四.整套系统实际使用---------------------------------------------------------------------------------------101.软件安装-----------------------------------------------------------------------------------------------102.连接-----------------------------------------------------------------------------------------------------10(1)无SR830+SR540-------------------------------------------------------------------------10(2)系统中配置了SR830+SR540----------------------------------------------------------113.软件使用-----------------------------------------------------------------------------------------------13 五.注意事项-------------------------------------------------------------------------------------------------19一.探测器简介单通道光电探测器,探测范围覆盖了紫外-可见光-红外(UV-Visible-IR)的宽波段范围。

1.硅探测器(Dsi)响应波段为200-1100nm,覆盖了UV-VIS-Near Infrared波段,响应曲线在整个波段较平滑。

不需要外接电源,直接接到光谱仪输出狭缝既可,灵敏度不高。

2.光电倍增管(PMT)响应波段为185-900nm(示不同型号而定),主要为UV-VIS波段探测,输出信号为负极性(N), 有电流或电压型两种输出,具体示型号而定。

需与高压电源搭配使用,高压电源电压可调节范围为0~1250V,电压越高探测器灵敏度越高,使用时首先根据图示选择为Local模式,而后按Start HV按钮打开高压,在未知信号强度之前,建议从0V慢慢通过旋转HV Adjustment旋钮慢慢升高电压,直到得到合适的信号强度,以保护探测器。

3.铟镓砷探测器(DInGaAs)响应波段为0.8~2600nm,示具体型号而定(可参照下表),目前Andor提供DInGaAs 探测器均为TE制冷型,工作时需要与所配制冷器共同使用已达到最佳效果,待制冷器上Stable指示灯变为红色即代表探测器以达到指定温度,方可开始使用。

Parameters InGaAs1700InGaAs1900InGaAs2200InGaAs2400InGaAs2600Active diameter ()3 3 3 3 3Wavelengthrange (nm)800-1700800-1900800-2200800-2400800-2600 peakresponsivity(A/W)0.9 1 1.1 1.15 1.2 D*(typ.) 8.4×10139.1×1012 1.9×10129.6×1011 4.9×1011NEP(typ.) 3.2×10-15 2.9×10-14 1.4×10-13 2.8×10-13 5.5×10-13 Cooled ZTC ZTC ZTC ZTC ZTCOperating temp (℃)-40 -40 -40 -40 -40Temperaturestability (℃)±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5ambient temperature +10~+40 +10~+40+10~+40+10~+40+10~+40信号输出模式电流电流电流电流电流信号输出极性(P)(P)(P)(P)(P)4.硫化铅探测器(DPbs)响应波段为0.8-3.2um(示不同型号而定), 覆盖范围为近红外到中红外波段DPbs2900DPbs3200光敏面尺寸 mm1×5 6×6波长范围μm0.8~2.9 0.8~3.2峰值波长μm≥2.2≥2.1响应Su V/W≥3×104≥300电阻Rd MΩ0.2-2 0.1-0.3D* cm(Hz)1/2/W ≥5×108≥1×108时间常数μs≤200≤400放大倍数 ×1,×10,×100输入端失调电压 µV<±1前放输入端的漂移 µV±1频率响应范围 Hz100—1000(推荐400Hz)信号输出模式 电压 电压输出信号极性 正(P) 正(P)DPbS2900和DPbS3200硫化铅探测器为光导型红外探测器,使用时必须配合锁相放大器通常使用由SRS公司生产的 SR830锁相放大器.5.锑化铟探测器(DInSb)DInSb5-DE(X) DInSb5-HS◆ DInSb5-De(x)为液氮制冷型,x-01/ 02/ 04/ 07,四种光敏面尺寸可选,适合一般测量◆ DInSb5-HS为液氮制冷高速响应型,集成前置放大器,响应时间小于25ns因此探测器噪声较高,工作时需要用液氮制冷,在其杜瓦罐被充满情况下可以工作8小时左右。

最好与SRS公司生产的SR830锁相放大器连用以提高灵敏度。

在测试荧光寿命时可以连接示波器直接测量。

型号/参数DInSb5-De01DInSb5-De02DInSb5-De04DInSb5-De07DInSb5-HS 光敏面尺寸(mm)Φ1Φ2Φ4Φ71×1(方)波长范围(μm)1-5.51-5.51-5.51-5.51-5.5峰值响应度(A/W)3333-峰值响应度(V/W)----2x 104响应时间(ns)----<25 D*(@λpeak,1KHz)cmHz1/2W-11 x 1011 1 x 1011 1 x 1011 1 x 1011 1 x 1011NEP(@λpeak,1KHz)pW/Hz1/20.8 1.636-暗电流(μA)730110350-前置放大器选配选配选配选配集成信号输出模式电流电流电流电流电压输出信号极性正(P)正(P)正(P)正(P)正(P)二.单色仪简介Figue 1 光谱仪外观图单色仪内部结构图及简单功能原理Figue 2 内部光路图样品发射荧光通过入口狭缝进入光谱仪后打到准直镜上(从下数第一面黄色镜子),然后样品发光会到达光栅(图中蓝色三角形),经过光栅的复色光会被分光,不同波长的光会被反射到不同的方向上,经过聚焦透镜(从下数第二面镜子)聚焦到出口狭缝被探测器所探测。

图中所示1,2为entrance port,1(side),2(front)。

A,B为exit port,A(front)B(side)日常维护,因光谱仪内部多为光学器件,所以要避免使强光(例如激光)直接进入光谱仪,否则可能会损坏光谱仪内部光学元件。

三.数据采集装置Figue 3此数据采集器是一个低噪声,高增益数据获取装置,用于与Andor生产单点探测器匹配使用进行模数转换。

1.参数Current ±100nA~±10mACHA、CHBInput Signal Voltage ±10μV~±10VAUX Input Range DC 0~10VAD590-30~100 ℃A/D Converter16 BitAccuracyHVC1005DC 0~10VCHOPPERD/A Converter12 BitAccuracyInput,2 OutputI/O 5SHUTTER TTLSOLENOID Apply to M30134-282R SolenoidEX TRIG TTL rising edgeData Points ≤2000( Stored in RAM)CommunicatingUSB2.0InterfaceOutline 240mmX240mmX120mmWeight 3.3kg Power Supply AC 100-240V ,50/60Hz(Y-GE-240-270)W Power 7.22.前面板(1) CHA:可接收电流或者电压信号(2) CHB:可接收电流或者电压信号(3) OVLD:通道A/B 过载指示灯(4) AUX:DC 0~10V输出,可通过软件控制输出电压实现对其他仪器的控制(5) AD590:interface(6) POWER3.后面板(1) HVC:高压电源输出(2) Chopper::斩波器控制输出(3) Shutter::TTL快门控制输出(4) Solenoid::螺线管输出, 可连接 M30134-282R(5) EX TRIG:外触发输入(6) DC Power:直流24v电源输入(7) I/O Port:5 input, 2 output, defined as table below:四.整套系统实际使用1.软件安装此套系统使用软件为Andor Solis Scanning点击next,然后选择安装路径即可完成安装。

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