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日立分析儀器(上海)有限公司

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遠程拉曼光譜解決方案

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拉曼光譜

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先鋒科技是國內的光電產品系統集成商之一,總部位于香港。目前擁有員工30余人,銷售工程師及技術服務工程師全部具有相關專業的大學本科及以上學歷。憑借在光電領域前沿的不斷探索,公司不僅為用戶提供國外原廠生產的各類標準產品,而且致力于根據用戶的具體要求,提供完整的系統解決方案,包括設計、生產、集成和二次開發等。

公司一直持續關注光電類前沿的技術產品,從初期只與有限幾個品牌有業務關系,發展到現在與幾十家歐美公司長期密切合作。公司提供的產品,其涵蓋面也從初的光譜儀器單一類別,發展到現在的成像產品、各種激光器、激光測試、太赫茲、光度色度測試、光電元器件、光學元件、精密光學機械運動控制等幾乎所有光電行業產品系列。公司實行不同產品系列團隊負責制,力爭將銷售和技術崗位的工程師都培養成為各自負責產品類別的人才,實實在在地讓客戶體會到專業團隊的專業服務!

公司擁有一支具備專業知識的銷售工程師團隊,并始終要求相關團隊成員,在銷售過程中從各個領域內的用戶處時刻更新自己的知識內容,保持對各應用領域內新研究內容的了解,從而能夠結合儀器設備的技術特點,按照廣大用戶的不同應用要求,提供準確、先進的各種儀器解決方案。

公司的技術服務工程師積累了豐富的儀器安裝、調試及故障解決經驗,并不斷結合科研生產儀器設備的新技術發展及用戶的要求,努力完善售后服務體系,力爭做到在盡可能短的時間內為用戶提供迅速有效的技術響應,使用戶的各種技術服務要求盡量得到滿足。針對主營產品和業務,公司每年定期安排技術服務工程師參加各類技術培訓,購買相應的零配件,力爭做到絕大部分的主流產品維修本地化,免除由于路程往返造成的時間、費用和工作效率上的損失。

公司商務部門的貿易專員,每年均要處理大量的貿易合同。公司商務團隊,以其豐富貿易經驗,努力協調公司內外以及公司內部各部門的行動,力爭讓用戶在短的時間內收到訂購的儀器,享受到相應的服務。

全體員工努力工作的目標是:把公司建設成為一個光電行業系統集成業務市場中,先鋒科技衷心希望得到新老客戶一如既往的支持!

 

 

 

 

光譜相關產品,激光與測量系統,影像采集,光度色度儀器,探測器產品,氣體傳感器,光學元件等光電產品

應用領域 電子,綜合

遠程拉曼光譜技術

拉曼光譜技術是用于研究物質結構的分子光譜技術,通過散射光的頻移量來獲得分子振動、轉動情況,從而分析分子的結構、對稱性、電子環境和分子結合情況,是定量和定性分析物質結構的一種強有力的技術手段。


拉曼光譜分析方法

拉曼光譜的強度、頻移、線寬、特征峰數目以及退偏度與分子的振動能態、轉動能態、對稱性等緊密相關。



拉曼光譜的優勢


近年發展的遠程拉曼光譜探測技術,是根據拉曼散射效應遠距離探測物質的技術,通過技術的發展及應用的拓展,目前已在行星、礦物勘測、遠程爆炸物探測、化學物質泄漏和污染物測量等方面有很高的應用價值。國際目前常用的程拉曼探測系由以下部分組成:激發光源、光路收集模塊、分光模塊、探測模塊、數據采集與分析模塊。
在激光器的選擇上,高脈沖能量激光器是主流激光器,常見的是可見光波段的激光器, 也有少量研究者采用紅外波段和紫外波段。
目標樣品拉曼信號的收集是遠程拉曼光譜探測的關鍵技術環節,大口徑望遠鏡有助于接收較弱的遠程拉曼回波信號,戶外遠程探測時一般采用望遠系統收集信號。常見技術有卡塞格林望遠鏡和拉曼光纖探頭等。

在搭配探測器時,跟據激光器的選型可分為CCD 和帶有電子快門的ICCD,連續激光源搭配CCD 探測器能滿足較短距離探測需求。高脈沖能量激光器搭配ICCD 探測器,通過對門寬的設置可以較好地排除背景光和衰減時間長的熒光干擾,具有很高的應用前景。


遠程拉曼測試系統
方案配置與選型
根據不同的客戶需求,卓立漢光可以提供不同距離拉曼測試系統
① 多種收集器可選,適應0mm-1000mm 甚至更遠距離的探測
② 連續激光器/ 脈沖激光器可選
③ 多種分光光譜儀可選,光柵光譜儀可實現高分辨率,VPH 光譜儀實現高通光量
④ 多種探測器可選,背照式深耗盡型光譜CCD 相機和ICCD 可選
主要參數一覽表:


拉曼探頭

激發波長

405, 514, 532, 633, 670, 671, 785, 808 nm.

其他可選

光譜范圍

100-4000 cm-1 ( 不同激光器范圍不同 )

焦距

20 mm to 100 mm

樣品端光斑大小

~100 um @ 100 um 芯徑激發光纖

工作距離

20 ~100 mm

數值孔徑

0.22 @40 mm 焦距

探頭尺寸

2.25" L x 0.96" W x 0.58" H

探頭材質

超硬氧化鋁或者 316 不銹鋼

探頭柄尺寸

1.125” 直徑 x 3.8” 長度

探頭柄材質

316 不銹鋼

濾光片效率

O.D >6

操作溫度

0-85 ? C

最大操作壓力

15 psi

光纖配置

100/100 um 標準配置,其他可選

接口類型

FC 或者 SMA

其他

可定制

望遠鏡

激發波長

532nm,785nm,其他可定制

光譜范圍

200-4000 cm-1 ( 不同激光器范圍不同 )

焦距

1000mm 標配,其他可選

樣品端光斑大小

~100 um @ 100 um 芯徑激發光纖

激光器接口

FC/APC

光譜儀接口

SMA

激光器

激光器

脈沖激光器

光纖激光器

激發波長

532nm

532nm

脈沖能量 / 功率

290mJ

100mW

重復頻率

10Hz

CW

線寬

< 0.005 cm-1

< 0.00001nm

光譜儀

類型

C-T 式影像

校正光譜儀

VPH 光譜儀

焦距

320mm 焦距

85mm 焦距

通光孔徑

F/4.2

F/1.8

光譜范圍

200-1100nm

532-680nm

光譜分辨率

優于 2cm-1

@1800 刻線光柵

5cm-1

@1800 刻線光柵

探測器

類型

ICCD

CCD

有效像素

1024*1024

2000 x 256

像元尺寸

13um*13um

15 x 15 µm

有效探測面尺寸

(18mm MCP)

13.3mm*13.3mm


最短光學門寬

< 2ns

讀出噪聲

5 e-

4.5 e-

門控

2ns

響應范圍

280 – 810nm

200-1100nm



典型應用

行星探測

中國科學院萬雄老師設計了一款激光誘導擊穿光譜LIBS+ 拉曼系統在火星模擬環境下礦物樣品的綜合檢測能力,采用卡塞格林望遠鏡結構,遠程脈沖拉曼光譜激發,成功檢測了8 種典型礦物質(孔雀石、藍銅礦、雄黃、文石、方解石、硬石膏和石膏等),實驗結果表明,該系統可以在火星條件下有效分析礦物種類和成分。




放射性核污染物檢測

遠程拉曼探測模塊搭載在無人遙控車,搭配成空間外差拉曼光譜儀可以有效識別1m 處的放射性危險物品。



礦物勘探

遠程拉曼光譜探測技術在礦物與有機質分析方面的獨te能力,使得這一技術非常適用于行星表面探測等任務中。


材料生長原位監測

遠程拉曼光譜技術可實現原位監測材料生長過程,如成分含量、結晶度、缺陷量、薄膜生長速率等參數。M. Gnyba 等人設計遠程拉曼光譜技術用于原位監測CVD 制備金剛石膜生長過程,探測距離最高達197mm, 文中采用的工作距離為20cm。
圖 單晶金剛石拉曼光譜
圖 金剛石薄膜拉曼光譜
遠程拉曼光譜可用于材料生長過程中層數、堆疊、缺陷密度和摻雜等參數。M. N. Groot 等人采用顯微遠程拉曼系統分析液態金屬催化CVD 制備大面積石墨烯材料的生長過程,實現了從連續多晶薄膜生長為毫米級無缺陷單晶。
圖 1370k 下405nm 激發的拉曼光譜圖
圖 冷卻至室溫后 514nm 激發下的拉曼光譜圖
 

引用文獻:

[1] 趙家煒, 馬建樂, 郝銳, 等. 遠程增強拉曼光譜技術及其應用[J]. 光散射學報, 2021.
[2] 袁汝俊, 萬雄, 王泓鵬. 基于遠程 LIBS-Raman 光譜的火星礦物成分分析方法研究[J]. 光譜學與光譜分析, 2021, 41(4): 1265.
[3] Foster M, Wharton M, Brooks W, et al. Remote sensing of chemical agents within nuclear facilities using Raman spectroscopy[J].
Journal of Raman spectroscopy, 2020, 51(12): 2543-2551.
[4] 胡廣驍, 熊偉, 羅海燕, 等. 用于遠程探測的空間外差拉曼光譜技術研究[J]. 光譜學與光譜分析, 2016, 36(12): 3951-3957.
[5] Sharma S K, Angel S M, Ghosh M, et al. Remote pulsed laser Raman spectroscopy system for mineral analysis on planetary surfacesto 66 meters[J]. Applied Spectroscopy, 2002, 56(6): 699-705.
[6] Gnyba M, Kozanecki M, Wroczyński P, et al. Long-working-distance Raman system for monitoring of uPA ECR CVD process of thin diamond/DLC layers growth[J]. Photonics Letters of Poland, 2009, 1(2): 76-78.
[7] Jankowski M, Saedi M, La Porta F, et al. Real-time multiscale monitoring and tailoring of graphene growth on liquid copper[J]. ACS nano, 2021, 15(6): 9638-9648.
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