LAboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman – UMR 8516
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Photoluminescence

Spectromètre de photoluminescence (PL)

Ce spectromètre unique a été spécifiquement développé pour les besoins du laboratoire en matière de photoluminescence. Le cœur de cet instrument est constitué d’un spectromètre Horiba Jobin-Yvon iHR320 possédant 2 entrées et 2 sorties. Les 2 entrées sont respectivement couplées à une platine macro-échantillon et à un microscope optique Olympus. Les sorties sont utilisées pour la détection dans le domaine UV-visible d’une part et infrarouge d’autre part.

entrée macro spectromètre microscope

détecteur CCD détecteur InGaAs

Le spectromètre iHR320

Il présente une distance focale de 320 mm.
Ses fentes d’une hauteur de 8mm ont une largeur continûment réglable de 0 à 2mm.

Il possède une tourelle de 3 réseaux :
Traits/mmBlaze (nm)
300600
900850
1200750

Avec le réseau 1200t/mm la résolution typique est de 0.18 nm à 500nm (avec le détecteur CCD) alors qu’elle est meilleure que 0.1 nm au-delà de 1000 nm (avec le détecteur InGaAs).
Le spectromètre de PL est entièrement informatisé et est piloté par le logiciel Labspec V. 5 sous Windows.

Les 2 entrées :

La sélection d’une entrée se fait par rotation d’un miroir interne au spectromètre.

« Front entrance » ou entrée microscope

Le microscope est équipé d’une camera à la place de l’oculaire permettant la visualisation de l’échantillon.
3 objectifs à lentilles : 10x, 50x et 100x ainsi qu’un objectif à miroir (type Cassegrain) 15x sont disponibles.
Des filtres colorés peuvent être interposés entre la sortie du microscope et l’entrée du spectromètre.

« Side entrance » ou entrée macroscopique

La platine macroscopique est équipée d’une optique à 2 lentilles de grandissement 3 et d’un rotateur d’image qui permet de projeter sur la fente d’entrée verticale l’image de la trace d’un faisceau laser horizontal à analyser. En fonction du domaine spectral étudié, 2 couples de lentilles sont disponibles : 1 couple couvrant le domaine visible-proche IR et un couple dédié au domaine 700nm-1550nm.

Les 2 sorties :

La sélection d’une sortie se fait par rotation d’un miroir interne au spectromètre

« Front exit » ou sortie multicanale UV-visible – proche IR

Elle permet d’étudier la PL dans le domaine 350 – 1100 nm. Le faisceau sortant du spectromètre est envoyé sur une caméra à matrice CCD (1024×256) refroidie par effet Peltier à -70°C ; la taille des pixels est de 26×26 μm. Les différents éléments spectraux sont obtenus simultanément.

« Side exit » ou sortie monocanale IR

Le faisceau sortant du disperseur est envoyé sur un détecteur IR InGaAs monocanal de 2 mm de diamètre. Ce détecteur, sensible dans le domaine 800 – 1700 nm, est refroidi par effet Peltier à -30°C. L’obtention du spectre suppose un balayage du domaine spectral par rotation du réseau.

Radiations laser disponibles :

Les radiations disponibles sont celles émises par un laser à argon ionisé.
• dans l’ultra violet : 334, 351 et 364 nm
• dans le visible : 458, 476, 488 et 514 nm