Ø 背景介紹:
等離子體一直是物理研究中非常重要的一個方向,涉及的研究方向包括:等溫等離子體,燃燒,爆炸,LIBS,激光加工等等,并在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場景。在涉及等離子體的一系列研究方向中,有一種普遍的需求,了解等離子體由何種成分構(gòu)成,以及其如何隨時間變化,及測試等離子體的關(guān)鍵參數(shù):溫度和自由電子、離子濃度。
為了收集此類信息,我們需要同時進行等離子成像和等離子體光譜測試。
通常來講,等離子環(huán)境具有高動態(tài)和瞬時的特性,所以成像及光譜信息要在數(shù)十納秒(甚至皮秒量級)的時間內(nèi)進行捕獲。此時普通探測器無法提供這么高的時間分辨率,像增強型探測器(ICCD/ICMOS)是較為合適的探測器,它的像增強器光陰門控能提供納秒量級的時間閘門。特定波長的帶通可以篩選出特定化學(xué)結(jié)構(gòu)(分子,原子團,原子,離子等)的特征光譜,濾光片只需要在ICCD相機前安裝好,就可以用于2D PLIF或者LIF圖像的采集。
獲取光譜的常用儀器就是連接了ICCD相機的光譜儀。當(dāng)用原子或離子的指紋光譜圖譜來辨別其種類時,儀器的光譜分辨率參數(shù)就顯得尤為重要。典型的分辨率要達到0.1nm甚至更高的量級,因此需要配置500mm或以上焦距的光譜儀。
Ø 等離子體成像
Dual-image acquisition mode(雙幀采集模式)是我們的產(chǎn)品在成像技術(shù)上的一個進步:連續(xù)兩幅圖像以一個較短的幀間間隔(300ns)被拍攝,使得我們能實現(xiàn)在微尺度內(nèi)對等離子體的速度與空間位置的測量,粒子圖像測速PIV可以利用這種模式來實現(xiàn)。我們的sCMOS和ICMOS的雙幀模式均可以用于PIV實驗。
Ø 我們的解決方案
我們提供兩個系列的增強型探測器:Istar ICCD系列和Istar-sCMOS系列,均可以提供二代及三代像增強器,可以覆蓋190nm-1000nm的波段范圍。Istar-sCMOS相機在后端使用了科學(xué)級CMOS傳感器,使得相機能夠?qū)崿F(xiàn)更快的攝影幀數(shù)(50fps@5.5M),并且為PIV測量提供了雙幀模式(dual-image mode)。
我們有一系列光譜儀產(chǎn)品,包括Kymera和Shamrock系列,可以根據(jù)分辨率、光透過率、輸入輸出口數(shù)量、光耦合條件和光柵參數(shù)來靈活選擇。另外我們有Mechelle系列,基于中階梯光柵設(shè)計,同時提供高分辨率和較寬的光譜響應(yīng)范圍(200nm-950nm)。Mechelle系列和Istar組合能夠為LIBS等應(yīng)用場景提供適合的解決方案。