Mittelinfrarot-Spektrometer Scanning SFG

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Das SFG-Scanning-Spektrometer ist ein pikosekunden-genaues Vibrationsspektrometer zur Summenfrequenzerzeugung (SFG), das für die in-situ-Untersuchung von Oberflächen und Grenzflächen entwickelt wurde. Es verwendet einen schmalbandigen mittleren IR-Puls, dessen Wellenlänge während der Messung Punkt für Punkt geändert wird, wobei das SFG-Signal von einem zeitgesteuerten Photomultiplier für hohe Empfindlichkeit und Selektivität aufgezeichnet wird.

Vorteile

• Empfindlich und selektiv gegenüber der Orientierung von Molekülen in der Oberflächenschicht
• Intrinsisch oberflächenspezifisch
• Selektiv gegenüber adsorbierten Spezies
• Empfindlich gegenüber Submonolagen von Molekülen
• Anwendbar auf alle lichtzugänglichen Grenzflächen
• Nicht destruktiv
• Fähig zu hoher spektraler und räumlicher Auflösung

Anwendungen

• Untersuchung von Oberflächen und Grenzflächen von Feststoffen, Flüssigkeiten, Polymeren, biologischen Membranen und anderen Systemen
• Studien zur Oberflächenstruktur, chemischen Zusammensetzung und molekularen Orientierung
• Fernmessung in feindlichen Umgebungen
• Untersuchung von Oberflächenreaktionen unter realen Atmosphären, Katalyse, Oberflächendynamik
• Studien zum epitaktischen Wachstum, Elektrochemie, Material- und Umweltproblemen

Summenfrequenz-Generierung Vibrationsspektroskopie

• SFG-VS ist eine leistungsstarke und vielseitige Methode zur in-situ-Untersuchung von Oberflächen und Grenzflächen
• Kombiniert einen gepulsten, abstimmbaren IR-Laserstrahl mit einem sichtbaren Strahl, um eine Ausgabe bei der Summenfrequenz zu erzeugen
• Hoch oberflächenspezifisch aufgrund der Symmetriebrechung an Grenzflächen
• Bietet spektrale Informationen über Oberflächenvibrationstransitionen
• Ermöglicht die Extraktion detaillierter Informationen über die Ordnung und Orientierung von Molekülgruppen an der Grenzfläche

Systemmerkmale und Design

• Pikosekunden-genauer, modengekoppelter Nd:YAG-Laser und optischer parametrischer Generator in einer Einheit
• Spektroskopiemodul mit PMT-basierten Signaldetektoren, Datenerfassungssystem und dedizierter LabView®-Software
• Schnelle Wellenlängenscans (Sweep) für schnellen Zugang zu einem breiten Spektralbereich
• Breiter Spektralbereich: Automatische Abstimmung von 625 bis 4300 cm⁻¹
• Hohe spektrale Auflösung (3 cm⁻¹)
• Einfach einstellbare Polarisationsoptiken
• Zwei-Einheiten-Design: Laserlichtquelle PT501 und Spektroskopiemodul
• Zeitgesteuertes Tor im Detektionssystem reduziert Rauschen und ermöglicht den Betrieb in beleuchteten Räumen
• Einstellbare IR-Strahlfleckgröße zur Vermeidung von Probenschäden
• Motorisierter Polarisationsschalter für IR (Standard), VIS und SFG (optional)
• Kontinuierliche Energieüberwachung zur Normalisierung von SFG-Spektren
• Großes, anpassbares Probenfach für verschiedene Erweiterungen (z.B. Langmuir-Blodgett-Trog, Temperatur-/Feuchtigkeitskontrolle)
• Alle hochenergetischen gepulsten Strahlen sind aus Sicherheitsgründen eingeschlossen; der Probenbereich hat eine spezielle Abdeckung

Modifikationen und Optionen

• Doppelresonanz-SFG-Spektrometer: Ermöglicht die Untersuchung der Kopplung von Vibrationsmoden an Elektronenzustände an einer Oberfläche
• Phasensensitives SFG-Spektrometer: Ermöglicht die Messung der komplexen Spektren der nichtlinearen Oberflächenantwortkoeffizienten
• Einzel- oder Doppelwellenlängen-VIS-Strahl: 532 nm und/oder 1064 nm
• Ein oder zwei Detektionskanäle: Hauptsignal und Referenz
• Option für Oberflächenspektroskopie zur Erzeugung der zweiten Harmonischen
• Motorisierte Polarisationskontrolle für VIS- und SFG-Strahlen
• Größeres Probenfach zur Aufnahme des Langmuir-Trogs
• Gleichzeitige Messung der s- und p-Polarisation des SFG-Signals

Polarisationskontrolle

• Gleichzeitige Messung der S- und P-Polarisation im Dual-Detektionssystem
• Motorisierte Polarisationskontrolle für SFG-, VIS- und IR-Strahlen
• Automatischer Wechsel der Polarisation und Energieabschwächung für Messungen ohne Öffnen des Spektrometers

Zubehör

• Sechs-Achsen-Probenhalter
• Versiegelte, temperaturgesteuerte Probenkammer
• Größerer Probenbereich für den Langmuir-Trog
• Motorisierung der Polarisationskontrolle für VIS- und IR-Strahlen, Polarisationsanalysator für das SFG-Signal

Eigenschaften / Technische Spezifikationen

• Spektralbereich: 625 – 4300 cm⁻¹ (Klassisch und Doppelresonanz, VIS 532 nm); 1000 – 4300 cm⁻¹ (VIS 420–680 nm und Phasensensitiv)
• Spektrale Auflösung: < 3 cm⁻¹
• Spektrenerfassungsmethode: Scannen und schneller Wellenlängensweep
• Probenbeleuchtungsgeometrie: Oberseite, Reflexion
• Geometrie der einfallenden Strahlen: Ko-propagierend, nicht kolinear
• Einfallswinkel: Fest, VIS ~60°, IR ~55° (optional: abstimmbar)
• VIS-Strahlwellenlänge: 532 nm (Klassisch und Phasensensitiv); 532 nm und abstimmbar 420–680 nm (Doppelresonanz)
• Polarisation (VIS, IR, SFG): Linear, wählbar “s” oder “p”, Reinheit > 1:100
• IR-Strahlfleck auf der Probe: Einstellbar, ~200–600 µm (Klassisch und Doppelresonanz); Fest (Phasensensitiv)
• Empfindlichkeit: Luft-Wasser-Grenzflächenspektren (Klassisch und Doppelresonanz); Feste Proben-Spektren (Phasensensitiv)
• Laserlichtquellenmodell: PT501-SH
• Pulsdauer: 29 ± 5 ps
• Pulswiederholrate: 100 Hz
• UV-VIS-Quelle für Doppelresonanz-SFG: PT401
• Physikalische Eigenschaften (Fußabdruck): 1300 × 1200 mm (Klassisch), 1800 × 1200 mm (Doppelresonanz), 1400 × 1200 mm (Phasensensitiv)