InGaAs基于多通道阵列探测器灵敏度扩展到近红外光谱

荧光颗粒(例如钯纳米颗粒)或反应混合物的分子荧光团的障碍在反应实现拉曼光谱监测。yabo214生色团的存在是另一个挑战。

即使生色团在submillimolar的浓度水平,他们的拉曼散射是控制光谱的能力。克服这个问题的一个方法是远离荧光体的共振吸收区域,和近红外(NIR)光谱区。

然而,当采用常规的硅CCD相机、激发波长仅限于785 - 850 nm。此限制的原因是由大约1µm灵敏度下降。

新的基于InGaAs的多通道阵列探测器可以提供一个解决这个问题的。敏感探测器可以扩展到近红外光谱/ 2µm,使励磁等更长的波长1064 nm。

InGaAs-Based多通道阵列探测器的好处

通常只在傅里叶变换(FT)拉曼系统被用来实现与1064 nm激发拉曼光谱。然而,这些系统是笨重和提出问题时,应用程序需要的可移植性。

此外,强度所需的励磁时常常破坏样品获得合适的光谱。这就产生了严重的问题的研究领域如micro-spectroscopic活细胞的分析。

InGaAs-based可用性的多通道近红外光谱敏感热电(TE)冷却探测器和紧凑,高质量的连续波1064 nm激光,开辟了在近红外拉曼光谱的新渠道。

本文概述了一系列说明光谱,得到使用和或InGaAs相机(du490a - 1.7)。使用激励的效果在1064 nm的影响减少荧光显示在图1。

频谱从9-methylanthracene获得样品的激发波长785 nm可以看到在图1 (a)。与激发光谱获得1064海里,没有任何后期处理,可以看到在图1 (B)。有一个明显的减少背景荧光。

图1所示。从9-methylanthracene光谱,- ? 785 nm和B - exc ? exc 1064海里。

分散的近红外光谱系统

色散NIR光谱系统用于实验设计在iDus InGaAs (du490a - 1.7)光电二极管阵列(PDA)。镜头的法兰是用于连接的PDA三叶草163光谱仪配备了300 l /毫米光栅开辟在1250 nm,达到增加信号集合(sr1 - asz - 8044)。

商业拉曼探针(Inphotonics)是用来收集拉曼散射,激发设定在1064海里。通过纤维,激励是融合的CW波长1064纳米的激光应用于标本200兆瓦电力。

“圆线”短光纤拉曼信号被用来喂到摄谱仪。演示了使用系统的示意图如图2所示。

图3显示了iDus InGaAs摄谱仪和相机。相机的分辨率设置为12厘米¹使用方解石和测量。

图2。实验装置的示意图显示了拉曼探针提供励磁电源的样本,收集拉曼信号和交付摄谱仪。

图3。三叶草的iDus InGaAs 163摄谱仪。

图4演示了几个样品近红外拉曼光谱。所使用的通用参数包括曝光的5秒4积累,而狭缝宽度的摄谱仪被设定为10µm。光谱是背景修正不需要后处理。

图4。样品拉曼光谱在近红外光谱Nd-YAG连续激光器在1064 nm和iDus InGaAs一系列不同的有机和无机固体材料。亚博网站下载(我)乙腈/甲苯(1/1 v / v), 200兆瓦在示例中,激光功率总和五4 s曝光;(2)[俄文(bipy) 3] PF6 2固体样品,20 mW样本,和十5 s曝光;(3)[Mn2O3 (trimethyltriazacyclon onane) 2] PF6 2固体样品,20 mW样本,二十10秒曝光。光谱背景校正。没有发布收购加工应用。

两个InGaAs探测器的量子效率(QE),延长敏感性µmµm 1.7和2.2,分别可以看到在图5中。

图5。量子效率(QE)两种不同的特点InGaAs探测器与延长敏感性µm 1.7和2.2分别µm。

与近红外拉曼有一个大问题。试样加热的NIR创建大量的背景辐射,特别是1064海里拉曼。

甚至固体样品,不吸收这个波长的光可以迅速升温。因此,激光检测系统必须足够敏感,使低敏感性的标本。在图5的示例(ii和iii)立即标本燃烧在200 mW激光功率。

样品加热可预防减少只有20兆瓦的权力,同时还获得信噪比(S / N)光谱的一段时间内不到4分钟。

结论

InGaAs探测器具有不同敏感性扩展到红外可用,但是灵敏度进一步扩展到红外所需的材料往往有更高水平的黑暗的声音。亚博网站下载

冷却iDus InGaAs传感器可以减少到-90°C由于热电(TE)冷却。在这个温度下,下面的内在传感器噪声显著降低,由于环境背景。

TE冷却既方便和降低运营成本。此外,相比传统液氮(LN2), TE冷却是便携式系统中容易实现。

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