AXIS-TRS : Spectromètre à résolution temporelle ultrarapide

L’AXIS-TRS est un système tout-en-un qui peut balayer un spectre de 550 points avec une résolution temporelle de 1 ps (mesurée à FWHM) et une résolution spectrale de 1/2 nm.

AXIS-TRS : SPECTROMÈTRE À RÉSOLUTION TEMPORELLE ULTRARAPIDE

Système autonome avec :

  • Tube à stries bilamellaires PHOTONIS haut de gamme
  • Disponible avec photocathode S20, S25 et S1
  • Spectrographe imageur à haute résolution

  • -CCD à 16 bits, refroidi à -10°C, couplé à une fibre optique

  • Électronique résistante aux interférences électromagnétiques

  • Ordinateur interne avec télécommande

  • Étalonnage complet d’un laser femtoseconde

Applications :

  • Femtochimie

  • Spectroscopie d’absorption transitoire picoseconde

  • Études de photoluminescence

  • Science des matériaux

  • Spectroscopie Raman

SPÉCIFICATIONS DE AXIS-TRS

TUBE À BALAYAGE

Famille bilamellaire Photonis: Ces tubes scellés utilisent une optique bilamellaire pour fournir une résolution temporelle ultra-rapide tout en conservant une excellente résolution spatiale.

photonis tube de stries bilamellaires

SPECTROMÈTRE

Spectrographe imageur Acton SP-2358

  • Longueur focale de 300 mm
  • Ouverture f/3.9
  • Tourelle interchangeable à triple réseau
  • Précision de la longueur d’onde : +-0,02 nm
  • Répétabilité : +-0,05 nm
  • Taille du pas d’entraînement : 0,005 nm

RÉPONSE SPECTRALE DU SYSTÈME

Cela dépend de la combinaison photocathode / réseau :

  • S20 et grille de 150 gr/mm à 300nm : 150-900nm
  • S20 et grille de 150 gr/mm à 500nm : 200-920nm
  • S25 et grille de 150 gr/mm éclairée à 800nm : 380-950nm
  • S1 et 150 gr/mm de grilles à 800nm : 300-1400nm
Spectromètre à tube à réponse spectrale

RÉSOLUTION SPECTRALE

Longueur de la photocathode (X) : 18 mm Nombre de points spectraux dans une image striée : 625 Gamme spectrale d’une image striée : 380, 190, 92 nm (avec réseau : 150, 300, 600 gr/mm) Résolution spectrale : 0,60, 0,30, 0,15 nm (avec réseau : 150, 300, 600 gr/mm)

Résolution du spectre du néon TRS

RÉSOLUTION TEMPORELLE

Nombre d’unités de résolution temporelle à l’écran (Nt) : 675 Plages disponibles (T) : 200 ps à 1 ms Résolution temporelle d’un seul coup (δt) : δt = ΔT / Nt = ΔT / 675 * Limitée à 1 ps

DÉCLENCHEUR

Unité de balayage standard à un coup Unité de balayage à déclenchement laser en option
Impulsion de déclenchement Électrique Laser femtoseconde
Exigences 5-10 V dans 50Ω, durée 50-200 ns 100 μJ à 800 nm
Taux de répétition maximal 100 Hz 5 kHz
Gigue < 15 ps RMS ~ 1/2 ps (en fonction des propriétés du laser)

LECTURE

Type de lecture : Refroidissement thermoélectrique à -10 °C Taille de la puce CCD : 2048 x 2048 pixels ; 30 mm x 30 mm Numériseur : 16 bits Couplage avec le tube d’étirement : 1:1 Cône en fibre optique

MODES DE FONCTIONNEMENT

streak camera-normal-mode Balayage normal Le balayage traverse tout l’écran et se termine à l’extérieur.
streak camera-timing-mode Mode de synchronisation Le balayage reste toujours à l’écran.
Il est utilisé pour synchroniser la caméra de la série avec l’expérience.
streak camera-focus-mode Mode Focus L’image de la fente est positionnée au centre de l’écran.
Le déclenchement du balayage est désactivé.
Ce mode est utilisé pour aligner le dispositif expérimental et pour ajuster le niveau de lumière incidente.

Ordinateur interne et logiciels

L’AXIS-TRS est un système tout-en-un qui fonctionne localement en connectant un moniteur, un clavier et une souris.
Il est équipé d’un ordinateur interne qui contrôle l’alimentation des tubes à streak, les circuits de balayage, surveille la stabilité de la tension, effectue différents autotests et contrôles de sécurité.
Il peut également contrôler d’autres périphériques optionnels via le port USB (un système laser, par exemple).
Tous les logiciels nécessaires sont préinstallés sur le système.
Il est utilisé pour :

  • Contrôle de l’ensemble du système et acquisition d’images
  • Contrôle du système laser (en option)
  • Tracer des lignes le long de l’axe du temps ou de l’axe de l’espace
  • enregistrer l’image dans différents formats

Commande à distance par Ethernet Gigabit :

  • « Bureau à distance Windows »
  • Interface graphique Web
  • Des serveurs de périphériques de haut niveau (TANGO, OPC, etc…) sont disponibles.

GÉNÉRALITÉS

Entrée électrique Universal AC, 110-240V, 50-60 Hz Certification CE Tests et étalonnage Avant d’être expédié, chaque système est testé sur un laser femtoseconde à l’Advanced Laser Light Source (Canada) Installation et formation Un ingénieur qualifié est envoyé dans votre laboratoire pour installer le système et former les utilisateurs.

OPTIONS

Tubes à balayage D’autres tubes sont disponibles dans la gamme de produits Photonis. Par exemple, certains d’entre eux permettent une résolution spectrale de 1000 points avec un compromis sur la résolution temporelle. Les photocathodes S20, S25 et S1 sont disponibles Grille Le système standard est livré avec une grille de 150 gr/mm. La tourelle peut accueillir 3 réseaux. Il est donc possible d’ajouter 2 autres réseaux. Les grilles disponibles sont 150 gr/mm, 300 gr/mm, 600 gr/mm et 1200 gr/mm. Ils sont livrés avec différentes longueurs d’onde (300nm, 500nm, 800nm, 1µm). Kit pour la spectroscopie d’absorption transitoire Ce kit optionnel comprend une source de lumière blanche synchronisée, un système optique spécial et des plugins logiciels permettant à l’AXIS-TRS de réaliser la spectroscopie d’absorption transitoire ultrarapide. Circuits de suppression Avec l’option de suppression, le tube à stries est bloqué pendant que les signaux reviennent à leur position de départ. Cette fonction est nécessaire lorsque le signal optique dure plus longtemps que la plage de balayage. Commande à distance via Ethernet optique Interface utilisateur basée sur le Web pour faire fonctionner le système via Ethernet optique 1 Gb/s (1000 Base SX) sur 2 connecteurs SMA 905 (ou d’autres normes courantes pour les fibres optiques). Unité de balayage déclenchée par laser pour les lasers CPA Grâce à sa gigue inférieure à la picoseconde, cette unité permet l’analyse d’événements ultrarapides à des taux de répétition allant jusqu’à 5 kHz tout en conservant l’excellente résolution spatiale et temporelle de la caméra AXIS streak.
C’est l’outil idéal pour la spectroscopie ultrarapide avec une grande plage dynamique et un rapport signal/bruit élevé. Il nécessite environ 100 µJ par impulsion laser.

cpa déclenché par laser

A – Seule une fraction de l’énergie laser est utilisée pour déclencher les interrupteurs photoconducteurs.
Cela permet de calculer la moyenne du signal sur un grand nombre de tirs laser. B – Le signal est moyenné sur 1 million de tirs (~ 20 minutes) et la résolution temporelle reste inférieure à la picoseconde.

APPLICATIONS DE L’AXE-TRS

Photoluminescence résolue dans le temps (t-PL) de nanocristaux de pérovskite CsPbBr3 avec une résolution temporelle de 3 ps.

Collaboration : Université McGill

AXIS-TRS : Photoluminescence résolue dans le temps (t-PL) de nanocristaux de pérovskite CsPbBr3 avec une résolution temporelle de 3 ps

Référence : « Observing strongly confined multiexcitons in bulk-like CsPbBr3 nanocrystals » D. P. Strandell, P. Kambhampati, J. Chem.
Phys.
158, 154702 (2023).