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Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV

AXIS-PV 是唯一一款能够以 1 ps 的时间分辨率(在 FWHM 下测量)对 450 个空间分辨率点(18 mm 狭缝)进行条纹的商用摄像机。

具有以下功能的独立系统:

  • 高端 PHOTONIS bilamellar 条纹管
  • 提供 S20、S25 和 S1 光电阴极
  • -35°C冷却16位CCD,光纤耦合
  • EMI 坚固耐用的电子元件
  • 带遥控器的内置计算机
  • 在 fs 激光器上进行全面校准

AXIS-PV是一款专门为超快时间分辨光谱研发的条纹相机,可应用于可见光或近红外波段。这款条纹相机可以在一次采集过程中扫描450个点,且时间分辨率高达1ps。
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV
200 000 laser shots averaged at 1kHz.

产品特点:
-1ps时间分辨率
-450空间分辨单元
-时间扫描范围:200ps-1ms
-积分方式:单次采集-5kHz
-高灵敏度CCD读出(光纤耦合方式)

AXIS-PV 规格

条纹管

PHOTONIS bilamellar系列:这些UNIQUE管使用bilamellar光学器件提供皮秒的时间分辨率,同时保持出色的空间分辨率。

Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV

光谱响应

条纹管可以用不同的阴极和输入窗口构建:

  • S20 在蓝宝石 (U)、玻璃 (E) 或光纤窗口 (K) 上
  • S25 在玻璃 (F) 或光纤窗口 (L) 上
  • S1 在玻璃 (I) 或光纤窗口上
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV
 

空间分辨率

  • 光电阴极长度 (X): 18 mm
  • 空间分辨率 (dx):40μm,对比度为 50%
  • 屏幕空间分辨率单位数 (X/dx):450 点

时间分辨率

  • 可用范围 (ΔT):200 ps 至 1 ms
  • 屏幕中的时间分辨率单位数(Nt):675
  • 单次时间分辨率 (δt):δt = ΔT / Nt * 限制为 1 ps
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV
从 800 nm 处的单个 100 fs 激光脉冲测量的时间曲线。 从荧光样品以 1 kHz 重复频率照射 100 fs 激光脉冲测量的时间曲线。该信号是17分钟累积(1数百万次射击)的结果。

触发

  标准单次扫描单元 可选激光触发扫描单元
触发脉冲 电气 飞秒激光
要求 50Ω 中为 5-10 V,持续时间为 50-200 ns 100 微焦 @ 800 纳米
最大重复率 100赫兹 5 千赫兹
抖动 < 15 ps RMS ~ 1/2 ps(取决于激光器的特性)

读数

  • 读数类型:-30 °C 热电冷却数码相机
  • CCD芯片尺寸:2048 x 2048像素;27 毫米 x 27 毫米
  • 数字化仪:16 位
  • 与条纹管的耦合:1:1 光纤锥度
  • 冷却:CCD相机需要15-20°C的冷却水
 

操作模式

Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV 普通扫描
扫描穿过整个屏幕并在外面结束。
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV 定时模式
扫描始终保留在屏幕中。它用于将条纹相机与实验同步。
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV 对焦模式
狭缝图像位于屏幕中央。扫描触发器被禁用。此模式用于对齐实验装置并调整入射光水平。
 

内部计算机和软件

AXIS-PV 是一种自主系统,通过连接显示器、键盘和鼠标在本地运行。

它配有一台内部计算机,用于控制条纹管电源、扫描电路、监控电压稳定性、执行不同的自检和安全检查。它还可以通过 USB 端口控制其他可选外围设备。

所有必需的软件都预装在系统上。它用于:

  • 控制整个系统并采集图像
  • 控制激光系统(可选)
  • 沿时间轴或空间轴绘制线条
  • 以不同的格式保存图像

通过千兆以太网进行远程控制:

  • “Windows 远程桌面”
  • Web 基础 GUI
  • 高级设备服务器(TANGO、OPC 等)可用。

常规

  • 电气输入:通用交流电,110-240V,50-60 Hz
  • 认证:CE公司
  • 测试和校准:在发货之前,每个系统都要在高级激光光源的飞秒激光器上进行测试。
  • 安装和培训:合格的工程师将被派往您的实验室安装系统并培训用户。
 
选项

消隐电路
使用消隐选项,在信号扫描回其起始位置期间,条纹管被阻塞。当光信号持续时间超过扫描范围时,需要此功能。

通过光纤以太网
远程控制操作系统,通过光纤以太网 1 Gbs (1000 Base SX)。

用于 CPA 激光器的
激光触发扫描单元 由于其 500 fs RMS 抖动,该单元允许以高达 5 kHz 的重复频率分析超快事件,同时保持 AXIS 条纹相机出色的空间和时间分辨率。这是具有大动态范围和高信噪比的超快光谱的理想工具,每个激光脉冲需要约100μJ。

定时基准输入光纤
该组件允许在光电阴极上发送定时紫外脉冲。该脉冲通过紫外光纤发送。这是为了记录每次拍摄的绝对时间参考。

慢速扫描模式
在0.5至15秒内扫描整个屏幕的操作模式。它用于通过用恒定亮度光源照亮仪器响应来表征仪器响应中的空间不均匀性。

24V 电源
以 23V 至 28V 之间的直流电压为整个系统供电。

满足特殊需求的光谱仪
光谱仪。

什么是条纹相机?

条纹相机是一种独特的工具,用于测量具有非常高时间分辨率的线性图像的演变。超快条纹相机是示波器的光学对应物,其时间带宽可达 2 THz。它的主要部件是真空电子管,它集成了:

 

  • 将入射光子转化为电子的光电阴极
  • 电子光学将这些电子加速到大约 2.6 亿公里/小时,即光速的 1/4,并将它们聚焦在屏幕上
  • 一个荧光屏,将每个电子转化为许多可见光子,然后可以由CCD相机记录下来
  • 一组偏转板,用于在电子在它们之间移动时施加线性增加的电压。电子脉冲中包含的时间信息(因此在入射光信号中)被转换为屏幕上的空间信息。
 
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV
 
Axis超快可见光红外条纹相机AXIS-PV
 

获得入射到光电阴极上的每个光脉冲的三维图像。屏幕上收集的信号强度对应入射信号的强度,横轴和纵轴分别对应时间和沿阴极的位置。

在某些应用中,可以通过在条纹相机前面放置光谱仪来用光谱维度代替空间维度。

时间单位

纳秒1 纳秒 (ps) =10-9 秒,即十亿分之一秒。
在 1 皮秒内,以 300 000 公里/秒的速度行进的光仅传播 30 厘米。皮秒1 皮秒 (ps) = 10-12 秒,或百万分之一秒的百万分之一。
在 1 皮秒内,以 300 000 公里/秒的速度传播的光仅传播 0.3 毫米。

飞秒1 飞秒 (fs) = 10-15 秒,或 10 亿分之一秒的百万分之一。