Date : 8/5/2024
White Bear Photonics, LLC
2157 Randy Ave
White Bear Lake, MN 55110
info@whitebearphotonics.com

Résumé

Dans l’ordre, les trois principaux consommables d’un FTIR sont le dessiccant, la source IR et le laser HeNe. Le laser HeNe est un composant essentiel de l’interféromètre et est utilisé pour calibrer l’instrument ainsi que pour contrôler le miroir mobile.

Le remplacement du laser HeNe est souvent nécessaire en raison des facteurs suivants :

1. Gains laser élevés après l’alignement (plafonnés à un maximum de 240).
2. Problèmes de balayage entraînant l’absence de balayage, des balayages intermittents de mauvaise qualité ou des données bruitées.
3. Aucune lumière laser visible dans le compartiment de l’échantillon ou provenant de la tête du laser (laser hors service).
4. Les lasers anciens (selon la date de fabrication indiquée sur la tête) de plus de 7 ans présentent souvent un ou plusieurs de ces trois principaux symptômes.

Retrait de l’ancien laser

1. Éteignez le FTIR et retirez le couvercle principal (quatre molettes filetées sur la partie inférieure).
2. Débranchez le laser et retirez l’ensemble du support (qui maintient le laser).
3. Retirez le petit bloc maintenu par deux vis.

Installation du nouveau laser

1. Réinstallez le nouveau bloc.
2. Insérez le nouveau laser, en veillant à ce que la goupille s’insère dans le trou situé sur la face avant du laser. Le laser ne peut être inséré que dans un seul sens.
3. Verrouillez les pinces à ressort.
4. Branchez le connecteur.
5. Mettez le FTIR sous tension.
6. Lorsque le laser s’allume, vérifiez que le faisceau frappe l’ouverture transparente (carrée), comme illustré sur la photo.
7. Allez dans Configuration de l’expérience, puis dans l’onglet Diagnostics.
8. Cliquez sur Align et vérifiez que l’alignement est terminé.
9. Une fois l’alignement terminé, vous devriez voir un interférogramme d’une certaine amplitude, comme illustré ci-dessous.
10. Fermez Omnic et accédez au dossier C:\Programmes\Omnic. Épinglez l’application nommée ADiag à la barre des tâches (pour ne pas avoir à la chercher la prochaine fois).
11. Ouvrez ADiag (notez que les panneaux peuvent ne pas être exactement identiques à ceux présentés ci-dessous selon la version du logiciel Omnic, mais le contenu devrait être le même).
12. Cliquez ensuite sur l’icône Laser, vous verrez :
13. Prenez une capture d’écran et notez les valeurs MCoilX et MCoilY (pour référence ultérieure).
14. Cliquez sur l’icône Laser Gains :

Notez qu’avec un laser neuf, toutes les valeurs de gain devraient idéalement être inférieures à 100. Prenez une capture d’écran et notez la date de ce remplacement de laser si les trois valeurs sont inférieures à 100. Si toutes les valeurs sont supérieures à 100, cela indique que le séparateur de faisceau KBR est partiellement opaque en raison d’une exposition à une humidité élevée.

Remarques finales

Selon l’instrument, ce processus peut ne pas permettre à l’instrument de réaliser un balayage réussi si celui-ci n’a pas été utilisé pendant une période prolongée ou s’il vient d’être sorti de son lieu de stockage. Comme presque tous les FTIR utilisent des optiques KBR (optiques au sel), celles-ci peuvent facilement être endommagées par l’humidité. Dans ce cas, une quantité importante de lumière du laser HeNe est diffusée par le séparateur de faisceau KBR de l’interféromètre. Deuxièmement, si le séparateur de faisceau est partiellement « opaque », cela entraînera des gains laser élevés (pour les trois paramètres X, Y et R) après l’alignement automatique. En général, lorsque les trois paramètres de gain laser sont élevés, cela est généralement dû à un laser faible ou à un séparateur de faisceau opaque. Lorsque l’une ou deux des valeurs de gain laser sont faibles (normales et bien inférieures à 100), tandis que l’autre ou les autres sont à 240, il s’agit d’un problème d’alignement du faisceau laser, qui n’est pas uniforme ou qui n’atteint pas le détecteur laser.

La fenêtre des gains laser présentée ci-dessus (ADiag) n’est accessible que lorsque l’application Omnic est fermée. Cela signifie qu’il faut fermer Omnic, puis ouvrir ADiag pour accéder à cette fenêtre. Cette fenêtre est pratique car elle fournit une mesure réelle des tensions mesurées par le détecteur laser. L’autre méthode permettant d’observer ces tensions consiste à raccorder un oscilloscope aux trois points de test de la carte de préamplification, comme décrit dans le manuel d’entretien Thermo. Nous avons constaté que le « raccourci » ADiag avec l’itération d’alignement automatique est plus facile à utiliser.

L’exécution de la fonction Align dans la fenêtre Diagnostics se déroule en deux étapes. D’abord, elle établit les valeurs de gain appropriées lues à partir du laser HeNe. Pendant ce processus, elle surveille la carte du détecteur laser située juste à l’extérieur de l’interféromètre. Une fois les niveaux de gain établis, l’instrument commence à balayer et vous verrez alors apparaître un interférogramme. Lors de l’étape suivante, appelée « Alignement fin », le miroir galvonique optimise le faisceau IR sur le détecteur IR (à gauche du compartiment de l’échantillon). Vous verrez l’amplitude de l’interférogramme varier jusqu’à ce que le maximum soit trouvé. Une fois le maximum trouvé, les miroirs galvoniques sont positionnés aux tensions indiquées pour McoilX et McoilY dans la fenêtre présentée à l’étape 12.

Notez que l’amplitude finale de l’interférogramme sera liée au rapport signal sur bruit après le processus Align. Si l’amplitude est inférieure à 3 lorsque le gain est égal à 1, il est fort probable que la source IR arrive en fin de vie. S’il n’y a aucune amplitude et que le système balaye, la source IR est soit hors service, soit éteinte.