ARYELLE 400
Das ARYELLE 400 ist mit einer Brennweite von 400 mm und einem Öffnungsverhältnis von f/10 das spektral hochauflösendste Weitbereichs-Echelle-Spektrometer der ARraY echELLE Serie. Das patentierte optische Design…
Der leistungsfähige Breitband-Doppelspektrograph verfügt über zwei getrennte Spektralbereiche für die VUV- und UV-VIS-NIR-Bandbreite mit jeweils 400 mm Brennweite und einem gemeinsamen Detektor – für maximale Flexibilität bei der präzisen Elementanalyse mit LIBS und Raman-Spektroskopie.
Das ARYELLE Butterfly ist ein technisch sehr ausgefeilter Echelle-Doppelspektrograph der renommierten ARraY echELLE-Serie von LTB Lasertechnik Berlin. Als ursprünglich als Speziallösung entwickelt, vereint es zwei spektral getrennte ARYELLE 400 Spektrometer in einem einzigen kompakten und thermisch stabilen Gehäuse. Das Besondere an diesem Aufbau ist die sequentielle Abbildung zweier zweidimensionaler Echelle-Spektren auf einen gemeinsamen Detektor. Diese innovative Architektur bietet eine kostengünstige und zugleich platzsparende Lösung, um eine extrem weite Abdeckung des Spektralbereichs mit einem außergewöhnlich hohen Auflösungsvermögen zu kombinieren.
Das ARYELLE Butterfly ist auf maximale Variabilität ausgelegt und deckt den Bereich vom Vakuum-UV (VUV) und ultravioletten, sichtbaren und nah-infraroten Spektrum (UV-VIS-NIR) ab. Jedes der beiden Teilspektrometer verfügt über eine Brennweite von 400 mm und ein Öffnungsverhältnis von f/10, was eine hohe Lichtstärke garantiert. Die verwendeten dispersiven Komponenten sind klassisch nach dem Echelle-Prinzip aufgebaut und bestehen jeweils aus einem hochwertigen Echelle-Gitter, einem Prisma zur Ordnungstrennung, präzisen Abbildungsoptiken und einem schmalen Eingangsspalt.
Durch dieses duale Design können die simultan messbaren Wellenlängenbereiche und die spektrale Auflösung individuell auf nahezu jede wissenschaftliche oder industrielle Applikation zugeschnitten werden. Typische Konfigurationen erlauben beispielsweise ein spektrales Auflösungsvermögen (λ/Δλ) von bis zu 50.000 im VUV-Bereich (ca. 175–330 nm) und 15.000 bis 30.000 im UV-VIS-NIR-Bereich (330–850 nm). Dank der großzügigen Detektorfläche von 27 x 27 mm² ist das ARYELLE Butterfly mit einer Vielzahl moderner Detektoren kompatibel, darunter hochsensitive CCD-, schnelle sCMOS- und zeitaufgelöste ICCD-Kameras.
Ein entscheidender Vorteil des ARYELLE Butterfly ist die Minimierung chromatischer Aberrationen. Dies wird durch den konsequenten Einsatz von Reflektionsoptiken mit speziellen Breitband-UV-Schichten sowie die Verwendung von CaF2-Prismen erreicht. Für die Lichteinkopplung stehen zwei Wege zur Verfügung: Eine flexible SMA-Faser für den UV-VIS-NIR-Bereich oder eine reine Reflektions-Transferoptik, die insbesondere für den VUV-Bereich unterhalb von 200 nm essenziell ist. Herkömmliche Fasern absorbieren in diesem Bereich enorm viel Licht.
Um auch bei wechselnden Umgebungsbedingungen höchste Präzision zu gewährleisten, verfügt das ARYELLE Butterfly über einen internen Shutter und eine integrierte Kalibrierlampe. Dies ermöglicht eine vollautomatische Rekalibrierung der Wellenlängenskala während des Betriebs, was besonders bei Langzeitmessungen oder im industriellen Prozessmonitoring von großer Bedeutung ist.
Die bedienerfreundliche Steuerungs- und Auswertesoftware Sophi nXt, eine Eigenentwicklung von LTB, steuert sämtliche Spektrometer- und Detektorfunktionen und übernimmt die gesamte Messablaufsteuerung.
Nach der Zuordnung der Rohdaten zu den entsprechenden Wellenlängen werden alle Linien des Spektrums automatisch mithilfe einer integrierten Datenbank analysiert. Die Datenbank umfasst mehr als 50.000 Linien. Sofern möglich, werden die Linien spezifiziert und den jeweiligen Elementen zugeordnet. Die Datenbank kann vom Anwender jederzeit bearbeitet und erweitert werden; sie basiert auf den „Strong Lines of the NIST Spectra Data Base“.
Dank der Auto-Kalibrier-Funktion der Software lässt sich das System mithilfe der im Lieferumfang enthaltenen Kalibrierlampe einfach, schnell und vollautomatisch kalibrieren.
Das ARYELLE Butterfly ist aufgrund seiner hohen Auflösung und Breitbandigkeit das ideale Instrument für anspruchsvolle Anwendungen. In der Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) ermöglicht es die gleichzeitige Detektion von leichten Elementen (wie Lithium oder Beryllium) im VUV und schwereren Metallen im sichtbaren Bereich. Weitere Einsatzfelder finden sich in der Raman-Spektroskopie, der Materialprüfung, der Fusionsforschung sowie in der Umweltanalytik, etwa bei der Untersuchung von Sedimenten oder Erzen. Durch seine Robustheit und Kompaktheit schlägt es die Brücke zwischen hochauflösender Labordiagnostik und industrieller Qualitätskontrolle.
| Setup | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| Detektor1 | CCD | CCD | CCD |
| Wellenlängenbereich | 190-330 nm / 330-850 nm | 190-405 nm / 400-930 nm | 192-433 nm / 425-750 nm |
| Spektrales Auflösungsvermögen (λ/delta λ) | 30.000 / 15.000 | 45.000 / 37.500 | 14.000 / 20.000 |
| Spektrale Auflösung1,2 | 6-11 pm / 22-57 pm | 4,2-9 pm / 11-25 pm | 13-31 / 21-37 pm |
| Detektorauflösung | 2.048 x 512 px | 2.048 x 2.048 px | 1.024 x 1.024 px |
| Detektorbildfläche | 27,6 x 6,9 mm² | 27,6 x 27,6 mm² | 13,3 x 13,3 mm² |
| Chopper | ja | ja | nein |
| Schrittweite, min. | 0,1 µs | 0,1 µs | 1 ns |
| Torbreite | - | - | 5 ns |
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