LDLS宽谱光源

美国Energetiq 公司是一家专业为分析仪器提供超高亮度灯源的公司。其产品采用独特的LDLS(Laser-Driven Light Source)技术,可以输出深紫外(170 nm)至近红外的光,其产品的亮度10 倍于传统的灯源,极其适合分析仪器应用。

基本信息

Energetiq LDLS? 宽谱光源

对于生命科学和材料科学的研究人员,一个超高亮度和宽光谱的灯源是必备的工具。以前,为了达到宽光谱的需要,多采用复合光源,如氘灯、氙灯、卤素钨丝等等被集成在一起使用,但集成这些灯源以达到宽光谱的范围,极大的增加了成本。同时,这些传统的使用电极驱动的灯源, 由于高温对电极的烧蚀,寿命很短,需要经常更换灯泡。为了解决灯泡寿命过短等问题,Energetiq 公司研发了一个革命性的采用激光驱动等离子体发光的技术, LDLS? Laser-Driven Light Source,这个技术不但解决了灯泡寿命短的问题,还同时提高气体燃烧温度,让灯源的紫外发光更强,输出光谱范围覆盖170nm 至2100nm ,辐射亮度和稳定度也极大提升。使这个光源远远超越传统电极驱动光源。

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*Patent Numbers: US 7,435,982 — US 7,786,455 — US 7,989,786 — US 8,309,943 — GB 2,450,045 — JP 5,410,958

LDLS宽谱光源插图1LDLS宽谱光源插图2

特点&益处

  • 100?m 到 200?m 超小发光点:点光源,特别适合耦合光纤、光谱仪、准时成平行光等
  • 超高亮度:>10mW/mm2/nm/Sr,30W氘灯的100倍以上:适合光学检测、半导体检测等
    超宽光谱 (170nm – 2500nm):无需多灯源组合,一灯代替氘灯,氙灯,卤钨灯等多种光源
  • 光谱平坦度 3-5dB
  • 优异的空间稳定性< 0.1μm:确保重复测量的一致性,使测试数据更加可靠
  • 高功率稳定性:< 0.1%
  • 无电极工作,长使用寿命,> 9000 hrs(10%衰减):一台LDLS灯源使用期间,更换其他类型的5台光源左右,省时省力省钱,极大降低了光源使用成本

LDLS宽谱光源插图3LDLS宽谱光源插图4

典型应用

– 紫外-可见-近红外光谱
– 单色仪光源
– 薄膜测量
– 光学元件测试
– 环境分析
– 材料表征
– 气相测量
– 先进影像照明
– 长时间测量的应用
–?光学元器件生产线在线检测

可调单色光源

产品参数
LDLS宽谱光源插图
型号 EQ-99X EQ-99XFC EQ-77 EQ-400
描述 紧凑空间输出型 紧凑光纤输出型 高功率型 超高功率双出口型
总功率典型值 0.5W 80mW

(230um光纤)

2W 15W
光谱辐照度/亮度 10 mW/mm2.sr.nm 60 μW/nm

(230um光纤)

40 mW/mm2.sr.nm 100 mW/mm2.sr.nm
光学接口 0.47NA发散空间光 标准FC接口 0.5NA发散空间光 0.5NA发散空间光
制冷 风冷 风冷 水冷机 水冷机
光谱范围 170nm–2100nm; (190nm–2100nm for EQ-99XFC), 长使用寿命

LDLS宽谱光源插图1

LDLS问答

服务&使用

  1. LDLS光源的寿命/输出衰减如何变化?

我们建议在使用10000小时后更换灯泡。

我们将灯泡/灯泡的寿命定义为在500nm时强度下降超过50%。在标准的氮气吹扫条件下,500 nm处的光谱输出每1000小时下降约1% – 2%。

LDLS宽谱光源插图

  1. LDLS光源的标准质保时间是多长?

标准保修期为12个月。延长保修适用于某些型号和情况。

  1. 灯头的推介放置方向是什么样的?

EQ-99X和EQ-99X- fc必须在下图所示的位置操作灯头。这对EQ-99X-FC尤为重要,因为它必须安装在顶部的输出光纤连接。等离子体会随着重力的变化而轻微移动,EQ-99X-FC中的精密椭球耦合光学系统已经在工厂进行了调整,以优化特定方向的输出。Energetiq不建议以倾斜角度操作任何LDLS灯头。倾斜角度操作灯头将改变施加在等离子体上的激光力量,并可能熄灭等离子体。

LDLS宽谱光源插图1

  1. LDLS光源的预热时间是多久?

我们建议在测量前大约30分钟的预热时间,以确保LDLS系统达到热平衡。应用程序的实际预热时间可能更长或更短,这取决于所要进行的测量的精度。

  1. LDLS光源需要外部冷却吗?

EQ-99X和EQ-99X- fc不需要辅助冷却。EQ-77和EQ-400都需要水冷却。

EQ-77

  • 灯头:0.5升/分钟,18 – 30°C, 最大进口压力100 psig (0.69 MPa)

EQ – 400

  • 灯头:≥1升/分钟,18 – 30°C
  • 控制器:3 – 4升/分钟,18 – 24°C

性能

  1. LDLS光源的光谱范围?

EQ-99X、EQ-9、EQ-77和EQ-400的光谱范围为170到2500 nm。

EQ-99X-FC的光谱范围为190 nm至2500 nm。

  1. LDLS的输出窗口材料有哪些选项?什么窗口类型适合我的应用程序?

  • EQ-99X、EQ-9、EQ-77和EQ-400的光谱范围为170到2500 nm。窗口的选择通常受应用程序上紫外线的影响。所有LDLS型号的标准配置都带有石英(QZ)输出窗口。
  • 对于遭受紫外线照射的应用,YAG和BK7窗口提供了分别从170 nm到190 nm和170 nm到350 nm的能量过滤的好处。
  • MgF窗口是增强深紫外辐射的理想选择,益于增强从170 nm到250 nm的深紫外辐射。
  1. 自由空间LDLS的辐射性能什么样的?

LDLS模型|在500 nm处的典型亮度:

  • EQ-99X – 25mw /mm2.sr.nm
  • EQ-9 – 20mw /mm2.sr.nm
  • EQ-77 – 75mw /mm2.sr.nm
  • EQ-400 – 110mw /mm2.sr.nmLDLS宽谱光源插图2
  1. 每个LDLS光源的数值孔径(NA)是多少?

LDLS模型|数值孔径:

  • EQ – 99 x – 0.47
  • EQ-9 – 0.56
  • EQ – 77 – 0.5
  • EQ – 400 – 0.4
  • EQ-99X-FC(带光纤输出)- 0.22
  1. LDLS的总宽带光功率是多少?

LDLS型号|宽带光功率*:

EQ -99x – 0.75 W

EQ -9 – 0.5 W

EQ -77 – 2.75 W

EQ -400 – 15 W

EQ-99X-FC – 95 mW **

*用热感探测器测量获得

** UVFIBERX-230光纤

  1. 有可用于自由空间LDLS光源的收集光学器件吗?修改光源的数值孔径(NA)。

我们提供离轴抛物面镜(OAP)组件,可与EQ-99X和EQ-77模型一起使用,用于收集、准直和聚焦光谱输出。

下表分享了其他信息:

4″ EFL OAP?

  • 有效焦距Effective Focal Length (EFL)?— 4.0″
  • 直径Diameter?— 1.5″
  • 放大倍数Magnification?— 2X
  • 数值孔径Numerical Aperture (NA)?— 0.188
  • F/#?— 2.67

6″ EFL OAP

  • 有效焦距Effective Focal Length (EFL)?— 6.0″
  • 直径Diameter?— 1.5″
  • 放大倍数Magnification?— 3X
  • 数值孔径Numerical Aperture (NA)?— 0.125
  • F/#?— 4.0

8″ EFL OAP

  • 有效焦距Effective Focal Length (EFL)?— 8.0″
  • 直径Diameter?— 1.5″
  • 放大倍数Magnification?— 4X
  • 数值孔径Numerical Aperture (NA)?— 0.094
  • F/#?— 5.33
  1. 等离子体中心离自由空间LDLS的输出窗口有多远?

等离子体到输出窗口的平均距离:

  • EQ-99X —?28.00 mm
  • EQ-9 —?20.00 mm
  • EQ-77 —?18.00 mm
  • EQ-400 —?28.00 mm
  1. 是否有可能购买双输出的LDLS光源 ?

EQ-9、EQ-77和EQ-400可以在没有反向反射器的情况下购买,允许双输出配置。

LDLS宽谱光源插图3

  1. LDLS的等离子体空间稳定性如何?

等离子体的位置非常精确地定位在支撑它的激光的焦点上。等离子体光强“质心”位置在x或y位置的标准差小于0.5μm。

LDLS宽谱光源插图4

  1. LDLS的平均等离子体大小是多少?

  • EQ-99X —100 μm x 180 μm
  • EQ-9 —85 μm x 200 μm
  • EQ-77 —125 μm x 320 μm
  • EQ-400 —370 μm x 800 μm

光纤耦合

  1. 是否存在光纤耦合版本的LDLS光源?

是的,EQ-99X- FC是EQ-99X空闲空间LDLS的光纤耦合版本。Energetiq销售两种类型的纤维,用于EQ-99X-FC LDLS。它们是UV- VIS耐紫外(UV)和宽带(BB)。

  1. UV- VIS耐紫外(UV)和宽带(BB)光纤有什么区别?

UV-VIS和宽带光纤的传输波长均为190nm到2500nm。然而,UV-VIS纤维是用高羟基材料建造的,并被设计来抵抗紫外线。它们提供更高的输出从190nm到900nm,当与宽带光纤相比较的核心尺寸。

LDLS宽谱光源插图5

  1. 光纤输出终端是什么?

所有的光纤通过FC连接到灯头,可以使用SMA或FC输出端。用户可根据其应用需求选择光纤输出端的终端。

  1. 如何为我的应用选择正确的光纤?

首先,您必须选择UV-VIS或宽带光纤类型,如上所述。对于每一种光纤类型,都有多种芯尺寸选择。每根光纤的长度可达1米或2米,可用于SMA或FC输出端。更多信息请参考光纤电缆组件数据表。

例如,UVFIBERX-115-1M-FC-SMA是一种芯径115 μm、长度1米、输出端为SMA的UV-Vis光纤。

  1. 可用光纤的总输出功率性能是什么?

下面是用热电堆测量的每根光纤的平均总功率输出。详细功率数据见下图:

Type: UV

  • Core Size:??115 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?30 mW

Type: UV

  • Core Size:??230 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?95 mW

Type: UV

  • Core Size:?455 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?195 mW

LDLS宽谱光源插图6

Type: BB

  • Core Size:??100 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?25 mW

Type: BB

  • Core Size:??200 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?80 mW

Type: BB

  • Core Size:??400 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?180 mW

Type: BB

  • Core Size:??600 μm
  • Length:?1 meter
  • Total Broadband Optical Power:?215 mW

LDLS宽谱光源插图7

  1. 我应该用什么来将EQ-99X-FC的输出光准直?

有四种准直器装配模型可从Energetiq购买,用于EQ-99X-FC。您应该根据您的照明面积和您计划使用的光纤电缆组件的输出终端来选择准直器。

  • EQ-99-COL-6-SMA?— 6.6 mm | SMA
  • EQ-99-COL-6-FC?— 6.6 mm | FC
  • EQ-99-COL-11-SMA?— 11 mm | SMA
  • EQ-99-COL-11-FC?— 11 mm | FC
  1. 是否可以使用非energetiq光纤来耦合EQ-99X-FC LDLS光源?

EQ-99X-FC必须使用我们的专有纤维。使用现成的、商业上可获得的纤维可能会对灯箱造成损害,并且不对与其他光纤一起使用的LDLS 灯源承保。

  1. 光纤的数值孔径是多少?是PC还是APC?是narrow key 还是wide key?

所有的EQ-99X-FC光纤的NA数值孔径均为0.22,型号为PC型narrow key。

  1. 从灯箱到应用的输出光纤长度有限制吗?

对于抗紫外线和宽带光纤,EQ提供了1米和2米长的光纤。由于即使是最好的光纤也能吸收深紫外光,因此建议使用尽可能短的光纤长度,以最大限度地发挥LDLS的潜力。

  1. 对于EQ-99X和EQ-99X- FC,灯头和电源之间的激光光纤有哪些限制?

EQ-99X和EQ-99X- fc的标准配置在灯头和电源之间有1米长的激光光纤。

氮气吹扫

  1. 什么情况下需要对LDLS光源氮气吹扫?

对于EQ-99X, EQ-99X-FC, EQ-9,建议在操作时用干氮清洗LDLS。EQ-77和EQ-400需要氮气吹扫。

LDLS产品发出大量的深紫外光。在氧气存在的情况下,200nm以下的光产生臭氧,产生的臭氧在220nm到280nm范围内有吸收带。要使用170 ~ 280nm范围内的LDLS光,系统应该用高纯度氮进行净化。用高纯度氮气吹扫还可以减少室内空气中微量有机蒸汽对灯泡的光污染。

  1. 吹气过程中推荐使用什么等级的氮气?

对于氮气吹扫,4.8级或更高的纯度是推荐的,以保持光学的清洁。

  1. 干氮吹扫需要多大的压力?

所有LDLS型号的氮气供应入口压力应设置为20psig (0.14 MPa)。在20 psig时,N2消耗速率通常为0.4升/分钟。

EQ-99X、EQ-99X- fc、EQ-77和EQ-400型号都安装了气体限流器。他们的用户也可以使用气体流量调节器来控制氮气流量。灯室的氮气流量导向为0.4升/分钟±0.1。(对于安装了后向反射器的LDLS模型,可能会在后向反射器上附加氮流引导。请参阅个别LDLS模型和/或激光标记的反光镜的用户指南)。

EQ-99X灯箱上没有排气氮气的出口。氮气净化气体通过非密封的缝隙从灯箱外壳泄漏到大气中。对于LDLS型号EQ-77和EQ-400,灯箱包括氮气吹扫气体入口和出口。有关详细信息,请参阅个别LDLS模型的用户指南。

  1. 除了氮气,你还能用其他气体吹扫吗?

不行。只有高纯度的氮气可以用来净化LDLS系统。

  1. 能不能在灯箱上放一个真空装置,而不是用氮气吹气?

不行。LDLS系统不会保持真空,连接到真空可能会对光学系统造成损害。

  1. 必须在洁净室环境中使用LDLS吗?

这不是必需的。然而,LDLS的标准操作环境是在带氮气吹扫的洁净室中。EQ-9、EQ-77和EQ-400有额外的冷却要求。

激光安全

  1. LDLS是激光产品吗?

不是。在LDLS的所有正常运行过程中,没有激光输出。我们的产品产生非相干宽带辐射。在一个封闭的系统中,激光被用来维持氙等离子体和辐射从LDLS是来自等离子体。

  1. LDLS产品采用了什么级别的激光?

  • EQ-99X —?Class 1 (IEC 60825-1: 2014)
  • EQ-9 —?Class 1 (IEC 60825-1: 2014)
  • EQ-77 —?Class 1 (IEC 60825-1: 2014)
  • EQ-400 —?Class 4 (IEC 60825-1: 2014)
  • EQ-99X-FC —?Class 1 (IEC 60825-1: 2014)
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