Fecha: 14/07/2024

White Bear Photonics, LLC

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Resumen

En orden, los tres principales consumibles de un FTIR son el desecante, la fuente IR y el láser HeNe. El láser HeNe es un componente crítico del interferómetro y se utiliza para calibrar el instrumento, así como para controlar el espejo móvil.

A menudo es necesario reemplazar el láser HeNe debido a:

1. Altas ganancias del láser después de la alineación (fijadas en un máximo de 240).
2. Problemas de escaneo que resultan en la ausencia de escaneo, escaneos defectuosos intermitentes o datos con ruido.
3. No hay luz láser visible en el compartimento de la muestra ni en el cabezal del láser (láser agotado).
4. Los láseres antiguos (según la fecha de fabricación que figura en el cabezal) de más de 7 años a menudo presentan uno o más de estos tres síntomas principales.

Retirada del láser antiguo

1. Apague el FTIR.
2. Desconecte el láser y retire todo el soporte (que sujeta el láser).
3. Marque en la abrazadera la posición del láser antiguo en la parte delantera del cabezal (tornillo); esto es para que pueda colocar el nuevo cabezal del láser en la misma posición.
4. Afloje las abrazaderas y deslice el láser antiguo hacia afuera.

Instalación del nuevo láser

1. Deslice el nuevo láser hasta la misma marca y posición del cabezal.
2. Tenga en cuenta que el láser puede estar en cualquier posición dentro de la abrazadera, por lo que marcar la posición permitirá que el nuevo haz del láser quede aproximadamente en la misma posición en el detector del láser al reinstalar el soporte.
3. Encienda el FTIR.
4. Es posible que tenga que fijar con cinta adhesiva el interruptor de enclavamiento en la parte superior de la placa principal. El enclavamiento del láser le impedirá realizar cualquier ajuste. Si presiona el botón del enclavamiento hacia abajo, debería ver que el láser se enciende.
5. Cuando el láser se encienda, asegúrese de que el haz incida exactamente en el centro del divisor de haz. El centro del divisor de haz tiene una abertura transparente para que el láser pase hacia y desde el interferómetro. La abertura transparente debe tener el láser centrado y estar uniformemente iluminada para que los diodos (detectores) produzcan valores de ganancia bajos cuando se complete la alineación automática.
6. Si el haz está correctamente alineado, iluminará uniformemente el primer espejo de derivación (pequeño) que entra en el interferómetro. Hay varias reflexiones parásitas y un haz brillante. Cuando el láser está correctamente alineado a través del modulador, hay un haz brillante que se retrorefleja en el pequeño espejo de derivación y no está presente en la tarjeta. Cuando está correctamente alineado, debería haber muy poco «desbordamiento» retroreflejado hacia el espejo de derivación.
7. Cuando haya completado la mejor alineación visual, abra la aplicación Omnic.
8. Vaya a Configuración del experimento y luego a la pestaña Diagnósticos.
9. Pulse Align y verifique que la alineación se haya completado.
10. Cuando la alineación se complete, debería ver un interferograma con cierta amplitud, como se muestra a continuación.
11. Cierre Omnic y vaya a la carpeta C:\programas\Omnic. Fije en la barra de tareas la aplicación llamada MagDiag (para no tener que buscarla la próxima vez).
12. Abra MagDiag (tenga en cuenta que los paneles pueden no verse exactamente como se muestra a continuación según la versión del software Omnic, pero el contenido debería ser el mismo).
13. A continuación, pulse el icono del láser y verá:
14. Haga una captura de pantalla y registre MCoilX y MCoilY (para futuras consultas).
15. Pulse el icono de ganancias del láser (nota: idealmente, todos los valores de ganancia deberían ser inferiores a 100 con un láser nuevo. Haga una captura de pantalla de esto y registre la fecha de este cambio de láser si los tres son inferiores a 100):
16. Si uno de estos parámetros es 240, el láser deberá realinearse físicamente para que el haz del láser incida correctamente en los tres diodos. En un estado de alta ganancia del láser, el FTIR puede seguir pareciendo que escanea, pero será inestable e intermitentemente generará escaneos defectuosos al tomar datos.
    
    El panel de ganancias del láser es un monitor en tiempo real de los voltajes del detector del láser. Si uno de los parámetros (X, Y o R) es alto, mueva (con cuidado) el láser dentro de la abrazadera (aflojada) hacia la derecha o la izquierda, o gire el tubo para reducir o aumentar el nivel de voltaje (o niveles). Este ajuste es muy sensible y grueso; asegúrese de realizar pequeños ajustes al intentar este paso.
    
    Si realiza algún ajuste en esta etapa final para maximizar uno o todos los voltajes, deberá realinear el sistema de nuevo en la aplicación Omnic (paso 12). Esto restablecerá los niveles de ganancia (donde los comprobará de nuevo en MagDiag). Si ajustó y obtuvo voltajes más altos en el panel de ganancias del láser, entonces debería ver una reducción del valor (o valores) de ganancia con este proceso de alineación. Al finalizar esta iteración (alineación automática, ajuste, alineación automática…) se asegurará de que el sistema se mantenga estable a medida que el láser envejezca con menor potencia con el tiempo.

Comentarios finales

Según el instrumento, este proceso puede no resultar en que el instrumento escanee con éxito si no se utilizó durante un período prolongado o salió del almacenamiento. Dado que casi todos los FTIR utilizan óptica KBR (óptica de sal), pueden dañarse fácilmente por la humedad. Cuando esto sucede, habrá una cantidad significativa de dispersión en forma de láser HeNe desde el divisor de haz KBR en el interferómetro. En segundo lugar, si el divisor de haz está parcialmente «empañado», esto resultará en ganancias de láser altas (las tres, X, Y y R) después de la alineación automática. En general, cuando los tres parámetros de ganancia del láser son altos, suele ser el resultado de un láser débil o un divisor de haz empañado. Cuando uno o dos de los valores de ganancia del láser son bajos (normal, y muy por debajo de 100), con el otro (o los otros) alto en 240, se convierte en un problema de alineación con el haz del láser que no es uniforme o está fuera del detector.

La ventana de ganancias del láser que se muestra arriba solo es accesible cuando la aplicación Omnic está cerrada. Esto significa que necesita cerrar Omnic y luego abrir MagDiag para acceder a esta ventana. Esta ventana es práctica ya que proporciona una salida real de los voltajes vistos por el Detector del láser. El otro método de observar estos voltajes es conectando un osciloscopio a los tres puntos de prueba en la placa preamplificadora, como se describe en el Manual de Servicio de Thermo. Hemos encontrado que el «atajo» de MagDiag descrito anteriormente es más fácil y seguro de usar.

Ejecutar Align en la ventana de Diagnósticos tiene un proceso de dos pasos. Primero establece los valores de ganancia adecuados leídos del láser HeNe. Durante este proceso, está monitoreando la placa del detector del láser justo fuera del interferómetro. Una vez que se establecen los niveles de ganancia, el instrumento comenzará a escanear y luego verá aparecer un interferograma. Durante el siguiente paso llamado «Alineación fina», el espejo galvánico en el espejo de referencia optimizará el haz IR en el detector IR (a la izquierda del compartimento de la muestra). Verá la amplitud del interferograma subir y bajar hasta encontrar el máximo. Una vez encontrado, los espejos galvánicos se estacionan en los voltajes mostrados para McoilX y McoilY en la ventana mostrada en el paso 12.

Tenga en cuenta que la amplitud final del interferograma estará relacionada con la relación señal-ruido después del proceso Align. Si la amplitud es inferior a 3 con Gain=1, lo más probable es que la fuente IR esté cerca del final de su vida útil. Si no hay amplitud y el sistema está escaneando, la fuente IR está muerta o apagada.