OptoScope SC-10 Systeme

Die aufgeführten Konfigurationen sind typische Beispiele zeigen aber nur einen kleinen Teil der Möglichkeiten dieses Systems. Individuell für spezifische Aufgaben konfigurierte Systeme können erarbeitet werden.

SC-10/S25 mit IOV-10/M und TSU11-10 sowie SRU-ED

Zeitauflösung: <2 ps (Einzelschuß) / <5 ps (repetitiv)
Zeitbasis: 200 ps – 20 ns
Wellenlänge: 350 nm – 950 nm
Triggerfrequenz: 0 – 2,5 kHz
Bildrate: 0 – 150 Hz
Anwendungen: Halbleiter-Materialforschung, Laser- und Plasma-Physik, Forschung in der Chemie und Biologie

SC-10/S25/PB mit IOU-10 und TSU12-10/PG sowie SRU-BA/SRU-BC

Zeitauflösung: <20 ps (Einzelschuß) / <25 ps (repetitiv)
Zeitbasis: 5 ns – 100 ms
Wellenlänge: 200 nm – 950 nm
Triggerfrequenz: 0 – 100 kHz
Bildrate: 0 – 15 Hz
Anwendungen: Plasma-Physik, Forschung in der Chemie und Biologie, Detonik

SC-10/S20 mit IOU-10/M und SSU11-10 sowie SRU-BA/SRU-BC

Zeitauflösung: <2 ps
Zeitbasis: 300 ps – 2 ns
Wellenlänge: 200 nm – 850 nm
Synchroscan Frequenz: 80 MHz
Bildrate: 0 – 15 Hz
Anwendungen: Laser-Physik, Forschung in der Chemie und Biologie

SC-10/S20/PB mit IOV-10 und SSU11-10, TSU21-10 sowie SRU-ED

Zeitauflösung: <2 ps
Zeitbasis: 300 ps – 1 ns
Wellenlänge: 350 nm – 850 nm
Synchroscan Frequenz: 250 MHz
Triggerfrequenz: 0 – 10 KHz (orthogonal)
Zeitbasis: 10 ns – 1,5 µs (orthogonal)
Bildrate: 0 – 150 Hz
Anwendungen: Synchrotron Strahlanalyse

SC-10/S25 mit IOV-10 und SSU11-10, Spektrometer sowie SRU-ED

Zeitauflösung: <2 ps (Dispersion des Spektrometers unberücksichtigt)
Zeitbasis: 300 ps – 2 ns
Wellenlänge: 350 nm – 950 nm
Spektralbereich: 90 nm (300 gr/mm)
Synchroscan Frequenz: 80 MHz
Anwendungen: Zeitaufgelöste Spektroskopie

Trigger Konfigurationen

Die zeitliche Auflösung von Streak Kamera Systemen wird von der Streak Kamera selbst bestimmt aber auch von der Art und Weise wie die Kamera mit dem optischen Ereignis synchronisiert wird. Die Jitter-Eigenschaften der verschiedenen Elemente sowie die zeitlichen Relationen zwischen optischen und elektrischen Signalen der Lichtquelle spielen dabei eine wesentliche Rolle. Die Überlegungen, welche Trigger-Konfiguration zum Einsatz kommen soll, wird daher von der Wahl der Lichtquelle bzw. deren anregendem Laser-System bestimmt. Die Beschreibung gibt einen Überblick über typische Basiskonfigurationen. Fragen Sie hier nach “AN-Trigger Configurations for Streak Cameras V2”.

Trigger Konfiguration mit Laser-Verstärker

Lasersysteme bestehend aus einem Femtosekunden Laser mit hoher Pulsefolgefrequenz und einem nachgeschalteten Verstärker niederer Pulsfolgefrequenz erlauben den Einsatz spezieller Triggerkonfigurationen um eine recht einfache und genaue Synchronisation der Streak Kamera zu erreichen. Besonders wenn lange Triggerverzögerungen der Streak Kamera in Kauf genommen werden müssen wird der Trigger-Jitter minimiert und eine gute zeitliche Auflösung erhalten. Fragen Sie hier nach “AN-Trigger Configuration for Amplified Laser Systems”.

Zeitliche Dispersion im Spektrometer

Die Verbindung einer Streak Kamera mit einem Spektrometer erlaubt die gleichzeitige Messung von Wellenlänge und zeitlichem Verlauf optischer Pulse. Für diese zeitaufgelöste Spektroskopie werden typischerweise Cerny-Turner Spektrometer für die Wellenlängenseparation eingesetzt. Durch das Prinzip dieser Spektrometer ergibt sich ein Einfluss auf die zeitliche Auflösung. Dieser wird beschrieben. Fragen Sie hier nach “AN-Time-Dispersion of CT-Spectrometers”.

Messung der Detonationsgeschwindigkeit

Der Artikel beschreibt wie eine Streak Kamera eingesetzt wird um die Detonationsgeschwindigkeit anhand der Lichtemission zu bestimmen. Die Detonationsgeschwindigkeit ist eine Schlüsseleigenschaft von Sprengstoffen und beschreibt die Geschwindigkeit mit der sich die chemische Reaktion im Sprengstoff fortpflanzt. Zu ihrer Bestimmung wird ein Bild der Sprengladung optisch auf den Schlitz der Streak Kamera abgebildet. Das Licht des schmalen Schlitzes wird dann schnell über einen Phosphorschirm abgelenkt um daraus die nötige zeitliche und räumliche Information zu gewinnen. Fragen Sie hier nach “AN-Detonation-Velocity”.

MATLAB Unterstützung

Das Format in dem OptoAnalyse Bildinformationen abspeichert ist beschrieben. Der Artikel liefert insbesondere Beispiele wie die Bilddaten in MATLAB eingelesen oder mittels MATLAB automatisiert TIFF Dateien erzeugt werden können. Damit wird die Verfügbarkeit von Streakbildern für eine weitergehende Analyse vereinfacht. Fragen Sie hier nach “AN-MatLab Support”.

TDC

Der TDC dient zur einstellbaren Verzögerung eines Triggersignals und zur Erzeugung eines Triggersignals in Verbindung mit verstärkten Lasersystemen. Insbesonder für Streak-Systeme mit TSU12-10 eignet sich der TDC. Details zur Funktionsweise und Anwendung des TDC werden in der „AN-Trigger Configuration for Amplified Laser Systems“, die Sie auf Anfrage erhalten können, dargestellt.
Datenblatt

DG645

Der programmierbare und flexibel einsetzbarer Verzögerungs- und Pulse-Generator DG645 (Stanford Research Systems) kann für Systeme mit TSU12-10, TSU21-10 und TSU22-10 eingesetzt werden. Mit Einschränkungen bei der zeitlichen Auflösung ist auch die Verwendung zusammen mit einer schnellen Ablenkung durch die TSU11-10 möglich. Insbesondere für extern triggerbare Lichtquellen bietet sich der DG645 an.
Datenblatt

TRRC1

Beim TRRC1 handelt es sich um eine passive Verzögerungsleitung. Vorteil dieser Lösung ist der inhärent jitterfreie Übertragung. Dies kommt Systemen mit der TSU11-10 zugute um eine gute zeitliche Auflösung im repetitiven Mode zu erhalten.

LJPG mit LJPD/VI

Zur Erzeugung eines Triggersignals aus einem optischen Pulse eignet sich die Kombination aus schneller Photodiode LJPD/VI und Pulsformung-Elektronik LJPG. Systeme mit TSU11-10 können damit die spezifizierte Auflösung auch im repetierenden Betriebsmodus erreichen.

LJSG mit LJPD/VI

Die Kombination aus schneller Photodiode LJPD/VI und dem Sinusgenerator LJSG liefert ein Synchronisationssignal typischerweise bei 80 MHz. Damit lassen sich synchroscan Streak-Systeme mit einem Ti:Sa Laser synchronisieren. Das Synchronisationssignal kann auch in Verbindung mit einem TDC verwendet werden.

CFD mit LJPD/VI

Der CFD zusammen mit der schnellen Photodiode kann sowohl einzelnen Pulse liefern als auch ein sinusförmiges Synchronisationssignal. Durch die Funktionsweise (constant fraction discriminator) ist das Ausgangssignal zeitlich stabil auch bei fluktuierenden Pulsamplituden.

LJFD/N

Der LJFD/N ist ein Frequenzteiler dessen Teilungsverhältnis über weite Bereiche einstellbar ist. Er zeichnet sich dadurch aus, dass der zeitliche Jitter zwischen Eingans- und Ausgangsignal sehr gering ist. Der Teiler kann auch über eine Freigabefunktion dazu genutzt werden einzelne Impulse auf einem Impulszug zu extrahieren.

LJFD/H2, LJFD/H4

Die Frequenzteiler LJFD/H2 und LJFD/H4 dienen zum herunterteilen hochfrequenter Signale. Dabei ist das Teilungsverhältnis des LJFD/H2 auf 2 und das des LJFD/H4 auf 4 festgelegt. Die Ausgangsfrequenz wird anwendungsspezifisch festgelegt.

LJFM

Zur Frequenzkonversion z.B. von 125 MHz auf 250 MHz steht der LJFM zur Verfügung. Ein-und Ausgangsfrequenz können anwendungsspezifisch festgelegt werden.

Spektrometer

Für die zeitaufgelöste Spektroskopie können verschiedene Spektrometer mit SC-10 Systemen kombiniert werden. Als typische Lösung sind Spektrometer der HRS-Serie (Princeton Instruments) dargestellt. Ausführung und Gitter sind anwendungsspezifisch festlegbar.
Princeton Instruments HRS-Serie
Princeton Instruments IsoPlane 160
Horiba JY iHR-Serie

COUP-TS

Zur Positionierung der Streak-Kamera bei ihrer Verwendung als Detektor an einem Spektrometer dient der COUP-TS Teilesatz. Damit wird die Feinpositionierung und Arretierung der Kamera in zwei Richtungen parallel zur Oberfläche des optischen Tisches vereinfacht. Der Teilesatz beinhaltet auch Zylinder zur Montage am Spektrometer um dessen optische Achse anzugleichen.