27 Aralık 2024

200 ile 2200 nm arasında ölçüm aralığına sahip Raman ve fotolüminesans ölçümleri alabilen bir optik karakterizasyon sistemidir.

Fotolüminesans (PL); belirli bir dalga boyundaki ışık ile uyarılan malzemenin enerjiyi soğurarak daha yüksek enerji seviyesine çıkması ve temel seviyeye dönerken yaydığı fotonların toplanması prensibine dayanır. Toplanan fotonların dalga boyu ve şiddeti malzemenin karakteristik özellikleri hakkında bilgi sahibi olunmasını sağlar.

Raman Ölçümü; numune üzerine düşürülen lazer ışığının numunenin molekülleriyle etkileşime girerek çok az sayıda foton farklı bir dalga boyunda geri saçılır. Raman saçılması olarak adlandırılan bu olay sonucunda ışığın frekansında meydana gelen değişiklik Raman Kayması olarak adlandırılır. Raman kayması numunenin kimyasal bağlarının türleri, bağ yapıları, bağ uzunlukları ve açıları, moleküllerin nasıl titreştiği ve döndüğü, numunenin faz durumu ve kimyasal yapısı, numunelerdeki gerilme ve deformasyonlar, sıcaklık ve basınç gibi çevresel faktörlerin numune üzerindeki etkileri hakkında bilgi sahibi olunmasını sağlar.

• • Mikroskop ve çoklu lazer sistem tabanlı fotolüminesans – mikro raman ölçüm sistemlerine uygun motorize kontrollü kompartıman
  • En az 7 objektif takılabilen mikroskop gövdesi: mevcut mercekler: 10x (çalışma uzaklığı en az 6,5 mm), 50x (çalışma uzaklığı en az 8,2 mm), 100x (çalışma uzaklığı en az 2,0 mm) objektif ve soğuk kafa için dikey tip mikroskop başlığı
  • 25 mm çapında erimiş silika (fused silica) makro mercek
  • 100x’lik objektifle, 0.85NA ve 532 nm TEM00 modunda 500 nm ışın spot ölçüsü (spatial resolution)
  • Lazer kaynakları için FWHM değeri en az 2 nm ve geçirgenliği en az %90 (T) olan dar bant geçiş (bandpass) filtreleri
  • Lazer güçlerini kontrol etmek için motorize ND filtre (Neutral Density Filter)
  • 5M pixel renkli kamera, LED kaynak parça Koehler aydınlatma sistemi

• • Lazer ışık kaynakları:

    • 30 mW optik çıkış gücünde 325 nm dalga boylu lineer polarize He-Cd Lazer
    • 100 mW optik çıkış gücünde 532 nm dalga boylu diyot pompalı katıhal lazer
    • 100 mW optik çıkış gücünde 785 nm dalga boylu stabilize tek mod diyod lazer

• • Haritalama:

    • XY eksenlerinde minimum 75 mm x 55 mm hareket edebilen, adım çözünürlüğü en az 100 nm olan XYZ motorize tabla
    • Tabla kontrol paneli (stage joystick) ile kontrol edilebilen masa üstü tabla adım (Stage Step) kontrolcüsü

• • Düşük Sıcaklık Ünitesi:

    • • İki aşamalı soğuk kafa (Cold Head) (50 Ohm dirençli yüksek güçte kartuş ısıtıcı monte edilmiş)
      • Helyum (He) kompresörü
      • Körüklü tip tahliye vanası ve vakum kapatma (shroud) güvenlik basınç vanası
      • Soğutuculu numune tutucu (cold finger) üzerine monte edilmiş silikon diyot sıcaklık sensörü ve örnek tutucusu üzerine monte edilmiş örneğin olduğu yerdeki sıcaklığı ölçmek için silikon diyot sıcaklık sensörü
      • Örnek ve soğuk kafa (cold head) sıcaklığını kontrolü için:
        • 24 bit dijital çözünürlüklü
        • 50 Watt ve 1 Watt olmak üzere çift kanal kontrolcüsü
        • PID döngü kontrollü, “autotune” özelliğine sahip
        • Çift çoklu sıcaklık sensör girişli
        • Silikon diyot, GaAlAs diyot, platinyum, germanyum, karbon cam (carbon-glass), Cernox, RuO₂, ısıl çift sensörleri destekleyebilen
        • Hafızasında DT-470, DT-500D, DT-670, PT-100, PT-1000, RX-102A, RX-202A tipi standart sensör ve Tip E, Tip K, Tip T, AuFe (0.07%)-Cr, AuFe 0.03% -Cr ısıl çiftler için sıcaklık eğri verileri olan
        • 0.1 K/dakika – 100 K/dakika aralığında ısıtma hızı olan
        • RS232, IEEE-488.2 (GPIB) ve seri arayüz (Serial interface) sahip sıcaklık kontrol ünitesi
    • Düşük sıcaklık ünitesi vakum sistemi:
      • 50 Hz’de en az 200 litre/dakika maksimum taşıma
      • 2 x 10^-3 mbar maksimum toplam vakum değeri
      • 1000 mL yağ kapasiteli
      • Buhar basıncı toleransı en az 32 mbar olan
      • Gaz balastlı 3 x 10^-2 mbar gaz balastsız 2×10^-3 mbar değerinde vakum sağlayabilen
      • İki kademeli dönel kanatlı (rotary vane) yağlı mekanik pompa

• Spektrograf ve Dedektör Seti:

  • • Spektrograf seti:
      • En az 750 mm odak uzunluğu
      • 0,3 cm^{– 1} Raman kayma çözünürlüğü
      • 532 nm’de 60 cm^-1’den daha küçük dalga boyu sayısına inebilen Raman kayma geçiş bandı
      • Minimum f/9,8 açıklık
      • 325 nm PL & geniş alan Raman için 300 gr/mm 500 nm kristalizeli ızgara (blaze grating)
      • 785 nm Raman & NIR PL için 600gr/mm 1 µm kristalizeli ızgara
      • Raman & PL için 1200 gr/mm 500 nm kristalizeli ızgara

  • Dedektör Seti:

    • CCD Dedektör:
      • 200 – 1050 nm spektral aralık
      • 2000 x 256 pixel pixel formatı
      • 15 µm x 15 µm pixel ölçülü
      • 30 x 3,8 mm ölçülü aktif alan ve 0,1e-/pix-saniye karanlık akım değeri
      • 142 spektra/saniye toplama hızı ve %95 kuantum verimi
    • InGaAs Dedektör:
      • Termoelektrik soğutmalı InGaAs Array dedektör
      • 1000 – 2200 nm spektral aralık
      • 15 µm x 15 µm pixel ölçülü
      • 2000 x 256 pixel pixel formatı
      • 30 x 3.8 mm ölçülü aktif alan ve 10.1e-/pix-saat karanlık akım değeri 0.1e-/pix-saniye
      • En az %70 kuantum verimliliği