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プラズマイメージングおよび分光法のためのツール

Andorの増感型sCMOs、EMCCD、sCMOsカメラ製品群は、プラズマ診断研究コミュニティ向けに、高感度かつ高速検出を実現する幅広いソリューションを提供します。これらの検出器は、トンプソン散乱、時間分解プラズマイメージング、平面レーザー誘起蛍光(PLIF)、発光分光分析法(OES)など、プラズマ診断分野のアプリケーションに特化して最適化されています。 Andorの検出器群は、ナノ秒単位の時間精度で高速過渡プラズマの時間的・空間的・化学的挙動を研究する上で卓越した性能を発揮します。

プラズマイメージング及び分光法技術

高速過渡プラズマイメージング

時間分解プラズマイメージングとは、プラズマの進化過程を、しばしばナノ秒時間スケールで捉え、時間経過に伴うプラズマ進化の空間情報を取得する技術です。時間分解プラズマイメージングは、繰り返し生成されるプラズマの進化を時間的に捉え、時間経過に伴うプラズマダイナミクスの進化を研究するために頻繁に用いられます。例えば、レーザーアブレーションや高周波プラズマによって生成されるプラズマの場合がこれに該当します。

また、容量性/誘導性電源とイオン化ガスの結合を研究し、プラズマストリーマーのダイナミクスを調べる際、プラズマ形成の単一画像を捉えるためにも頻繁に用いられます。さらに、プラズマイメージングは、核融合、薄膜堆積、マイクロエレクトロニクス、材料特性評価、表面処理、基礎物理学の分野におけるプラズマ理解において重要です。

Andorは、高速・低ノイズのタイムリゾルブゲートカメラを包括的に提供しており、複数の励起サイクル(高周波、誘導結合、レーザー誘起)にわたる過渡プラズマの挙動を正確に再構築するために必要な高時間分解能・高空間分解能情報を提供するのに理想的です。

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トムソン散乱

トムソン散乱は、電離ガス中の自由電子による光子の散乱現象です。散乱光子の数密度とそのスペクトル分布は、ne(電子密度)やTe (電子温度)といった重要なプラズマ特性と直接関連するため、特定のプラズマ特性を理解する上で最も重要なプラズマ診断技術の一つです。

Andor製ナノ秒ゲートCCD/sCMOsカメラ高分解能分光器を組み合わせることで、neとTeを最高精度で測定するためのスペクトル特徴を正確に分解することが可能となります。

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レーザー誘起蛍光

レーザー誘導蛍光法(LIF)は、プラズマの組成と特性を診断するための確立された手法です。ある種がレーザー光源によって励起された際の特性蛍光から、その存在と濃度を測定できます。通常、その種の光吸収遷移に適合したレーザー励起波長を選択し、狭帯域フィルターを用いて当該種のみに関連する特性波長領域の蛍光を選択的に取り出し、背景光を除去します。 平面レーザー誘起蛍光(PLIF)はLIF技術の変法であり、励起光をプラズマ内の明確に定義されたシート(または薄い平面)に限定することで、物質濃度の空間情報を取得可能とします。

LIF/PLIF用途のカメラ選定では、数100ナノ秒という短い時間窓で高感度・高フレームレート(>10Hz)測定が可能であることが重要です。さらに、LIF画像から背景画像を差し引くことで撮像解像度を最適化するため、最小限のフレーム間隔で2枚のデュアルフレーム画像を撮影できる能力が求められます。 励起レーザーの高繰り返し周波数に対応するため、高フレームレートが要求されます。

AndorはLIF用途向けに増感CCDカメラiStar sCMOsカメラを提供しています。特にiStar sCMOsは最大50fpsでの動作が可能で、プラズマダイナミクス解析用に100~300ナノ秒間隔でデュアル画像2枚を撮影する設定も可能なため、LIF/PLIFに最適です。

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発光分光分析法

発光分光分析法(OES分析)は、材料やプラズマの化学組成を迅速に決定する手法です。 時間分解光学発光分光分析は、時間分解化学情報に加え、高速過渡プラズマの主要プラズマパラメータ情報(電子温度、電子密度など)も提供します。レーザー誘起破壊分光法(LIBS)はOESの一種であり、試料からの元素情報を、初期レーザー照射およびいわゆる初期制動放射連続スペクトルから時間的に正確に分離する必要があります。

Andorは、時間分解光学発光分光法アプリケーション向けに市場をリードする増感型分光CCDおよびsCMOsカメラを提供しています。AndorのiStarシリーズは、高スペクトルレート、低ノイズ、高ダイナミックレンジという理想的な特性を包括的に兼ね備えています。さらに、Andorはモジュラー分光器を提供し、多様な分光システムへのシームレスな統合を可能にする、包括的な光機械インターフェース、トリガリング、取得設定オプションを提供します。

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最高の恩恵を受けよう

Andorは、プラズマ研究向けの包括的なカメラソリューション群を提供しています。高速・高ダイナミックレンジ・低ノイズのsCMOsカメラから、深冷却・低ノイズの撮像および分光用CCDカメラまでを網羅しています。さらに、UVからNIRおよびSWIR領域まで、高分解能・高スループット・高モジュール性を備え、使いやすさを実現した多用途スペクトログラフも幅広く取り揃えています。

強化型sCMOsソリューション

カメラ開発の最先端をいくAndorのiStar sCMOSカメラは、イメージインテンシファイアの優れた時間分解能と、2D sCMOsセンサー技術の高フレームレート、低読み出しノイズ、高ダイナミックレンジを融合しています。

iStar sCMOsは、最大49fpsの繰り返し速度でショットごとの撮像を実現すると同時に、単一光子感度と包括的な増倍管ラインナップを提供します。さらに、最小インターフレーム時間100-300nsでの高速デュアルインターフレーム撮像が可能です。全体として、iStarsCMOsは高速撮像と分光アプリケーションの両方におけるプラズマダイナミクス研究のための汎用性の高いツールです。

強化されたCCDソリューション

アンドールのiStar CCDシリーズは、CCDセンサーとイメージインテンシファイア技術の両方の長所を最大限に引き出します。高量子効率イメージインテンシファイア、-40℃までの熱電冷却、500kHzの光陰極ゲーティングレート、強化されたインテンシファイアEBIノイズ低減技術により、卓越した検出性能を実現しています。

低ジッタ・低挿入遅延のゲーティング電子回路とナノ秒単位の光学ゲーティングにより、数十ピコ秒単位の優れたタイミング精度を実現。iStarの包括的な入出力トリガオプションを通じて、複雑な実験の超精密同期を可能にします。

紫外線、NIR SWIRの分光器

Andor は、UV から NIR、SWIR、マクロスケールからナノスケールまで、単一光子までのフラックス、ナノ秒までの時間分解能で、高解像度、高スループット、高モジュール性、使いやすさを実現する、汎用性の高い分光器を幅広く提供しています。

Andor の分光器技術は、Czerny-Turner、Echelle、または透過光学設計に基づいています。

プラズマイメージングおよび分光分析ソリューション

ラーニングセンターのリソース

顧客向け出版物