Inside Thorlabs: 科学実験用ガラスセルのブロー成形

Specifications
Item #	GC20	GC50
Cell Lengtha	20.0 ± 3.0 mm	50.0 ± 3.0 mm
Path Lengthb	14.3 ± 3.0 mm	39.9 ± 3.0 mm
Cell Outer Diameter	12.0 ± 0.2 mm	24.0 ± 0.2 mm
Cell Clear Aperture	>Ø8.0 mm	>Ø20.0 mm
Pressure	< 10-7 Torr to 5 psi at 25 °C
Fill Tube Length	90.0 mm
Fill Tube Outer Diameter	6.35 mm (0.25")
Window Angle	11.0° ± 1.0°
Window Item #	WW40530	WW41050
Window Flatness	λ
Window Wedge Angle	30 ± 10 arcmin
Window & Cell Substrate	UV Fused Silicac
UVFS Transmission (Click for Plot)
Diagram (Click to View)

• ウィンドウを含むセル中心部の長さ
• ウィンドウを含まないセル中心部の長さ
• リンクをクリックすると材料の仕様をご覧いただけます。

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ウェッジ付きウィンドウで空のセルを封止

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角度付きのウィンドウでガラスセルを封止

特長

• 分光用途向けのガラスセル
• 11°の角度付きウィンドウのペア
  • 反射迷光を光路から排除
  • ビームのオフセットを補正
• ウェッジ付きウィンドウによりエタロン効果を除去
• 両端にØ12.7 mm(Ø1/2インチ)またはØ25.4 mm(Ø1インチ)のウィンドウ付き
• セルおよびウィンドウの材料はUV溶融石英
• UV領域において高い透過率(右下の表参照)
• 充填用に1本のチューブ付き
• カスタム仕様の設計や製造も承ります(当社までお問い合わせください)
• 当社のホイル型抵抗ヒータHT10K、TLK-Hに対応

ウィンドウに角度の付いたこのUV溶融石英(UVFS)セルは、185 nm～2.1 µmの波長域で高い透過率を有します(UVFSの透過率のグラフは右下の表でご覧いただけます)。ウィンドウに角度が付いている(上の写真参照)ため、反射迷光と光路との干渉を防止します。2枚のウィンドウは互いに逆方向の角度で取り付けられているため、1枚目のウィンドウによるビームの移動は2枚目のウィンドウによって補正されます。ウィンドウには、エタロン効果を除去するために30 arcminのウェッジが付いています。当社では、多様な分光用途にご利用いただけるように、様々なセルをご用意しています(下の表参照)。

充填チューブが1本付いていますが、これは試料ガスの充填後に封止して計測に用いる場合に便利です。この充填用のチューブの外径は6.35 mm(1/4インチ)で、1/4インチのフレアレス継手に対応します。詳細については、「真空封止」タブをご覧ください。右の動画でご覧いただけるように、セルの長さや直径、充填チューブの構成などについて、ご要望によりカスタム仕様のガラスセルを製造することも可能です。詳細は当社までお問い合わせください。

セルはUV溶融石英製です。このガラスは欠けたり割れたりしにくい丈夫な素材で、185 nm～2.1 μmの波長域で高い透過率を有します。各セルの両端にはØ12.7 mm(Ø1/2インチ)またはØ25.4 mm(Ø1インチ)のウィンドウが付いています。このページのすべてのガラスセルは10^-7 Torrまでの真空度を保持でき、5 psi(～34kPa)までの圧力に耐えられます。製造後のセルは、まず超音波洗浄を行い、さらにメタノールで洗浄しています。その後、セルを真空システムに接続して真空リーク試験を行っています。セルの出荷時のパッケージは真空封止されていませんので、真空システムにセットアップする前に、前述と同様のクリーニングを行うことをお勧めいたします。

これらのセルは、一般に吸収分光法で使用されます。吸収分光法での一般的なセルの使い方については「用途」タブをご覧ください。当社ではガス吸収分光法用として、小型およびヘリオット型のマルチパスセルもご用意しております。

取付けおよびヒータについて
こちらのガラスセルは当社の標準のV字型、キネマティックV字型、Ø38 mm(Ø1.5インチ)ポスト用V字型の各クランプマウントに取り付け可能です。セルの外径がマウントに対応することをご確認ください。ポスト取付け可能なバンドクランプVBC2/Mを使用すると、ガラスセルGC50を傷つけることなく取り付けられます。ホイル型抵抗ヒータHT10KおよびTLK-Hには、ガラスセルに巻き付けるための粘着剤が裏面についています。

Single-Pass Cells Selection Guide
Empty Glass Cells with Borosilicate Windows	Empty Glass Cells with Textured Antireflective Windows	Empty Glass Cells with Angled Windows	Empty Glass Cells with Brewster Windows	Empty Alumina Cells with Sapphire Windows	Threaded Empty Glass Cells	Threaded Empty Stainless Steel Cells	Vapor Reference Cells	Acetylene Reference Cells	Glass Cell Heaters

吸収分光法

ガラスセル内の参照用物質は、それぞれを特徴づける固有の吸収スペクトルを有します。下図に示す線形吸収法による測定によって、参照用セル内の物質を特定することができます。対象とする波長域を波長可変レーザで走査し、フォトディテクタで光の吸収を検出すると、セル内の気体の特徴を示す一連のピークを記録することができます。

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KF25フランジ-フレアレス管継手用アダプタの分解図

KFフランジを用いた真空封止の方法

当社の石英製セルへのガスの流出入は、KF16フランジやKF25フランジの付いたコンポーネント、および関連するアクセサリと組みあわせて使用することで、制御することができます。Ø6.35 mmの充填用チューブが1本付いているガラスセルは、フランジ-フレアレス管継手用アダプタKF16C025またはKF25C025に挿入できます。

以下では、ガラスセルをKF16またはKF25フランジの付いた真空システムに取り付ける方法をご紹介します。

1. ガラスセルの充填用チューブの径に対応したKF16またはKF25フランジ-フレアレス管継手用アダプタを選びます。
2. 洗浄された点検済みのセンタリングOリングKF16CR-FまたはKF25CR-Fに真空用グリースを塗布し、ベースのポストまたはパイプの上に置きます。
3. センタリングOリングの上にフランジ-フレアレス管継手用アダプタを置き、ウィングナットクランプKF16WNCまたはKF25WNCで固定します。
4. フランジ-フレアレス管継手用アダプタのローレット加工された固定ノブを緩め、ノブ、Oリング、およびシールリングを外して結合面を点検します。また付属のOリングに真空用グリースを塗布します。こうすることで、ガラスセルの充填用チューブがシステムに挿入されたときに、真空封止が可能になります。
5. ガラスセルの充填用チューブの開口端を、まずローレット加工された固定用ノブの上側(Thorlabsの刻印側)から挿入し、次にシールリング(Oリング用のザグリがアダプタ本体方向に向くように)、およびフランジ-フレアレス管継手用アダプタのOリング(この順番で)に挿入します。
6. 続いてフランジアダプタ本体に挿入し、Oリング、シールリング、固定ノブをアダプタ本体まで移動させます。最後に、固定ノブを手で締め付けます。

組立てられた状態のフランジ-フレアレス管継手用アダプタに、ガラス管を直接挿入することはお勧めしません。ガラス管の鋭端部でOリングを傷つけ、真空封止ができない場合があります。