Contrôleur de vannes à impulsions Ideal Vacuum XPD-200 Pulsar pour électrovannes à impulsions haute vitesse 28 V, commandes analogiques, format de table

Le contrôleur de vannes Pulsar XPD-200 d'Ideal Vacuum est un appareil de table ou rackable pour électrovannes haute vitesse (28 V CC). Il est compatible avec les vannes à impulsions Parker séries 9 et 99, ainsi qu'avec les vannes à impulsions Ideal Vacuum. La durée des impulsions est réglable de la microseconde à la milliseconde. Un mode de déclenchement externe permet un contrôle précis de la synchronisation grâce à la prise BNC située sur le panneau arrière, dédiée aux signaux de déclenchement TTL. Un mode de déclenchement interne à 10 Hz est également disponible pour la configuration initiale et les tests. Le Pulsar fonctionne sur une alimentation monophasée de 120 V CA et peut atteindre des fréquences de répétition jusqu'à 250 Hz. Un câble blindé est fourni pour le raccordement aux vannes.

Ce modèle Pulsar possède des commandes et un affichage analogiques.

Le Pulsar est souvent utilisé pour générer des sources de faisceaux moléculaires pulsés pour les expériences de spectroscopie laser. De courtes impulsions de gaz supersoniques, synchronisées, peuvent être générées pour acheminer l'échantillon jusqu'à l'impulsion laser au moment précis où celle-ci arrive, réduisant ainsi considérablement la quantité d'échantillon utilisée par rapport aux systèmes à jet continu.

Les avantages de la spectroscopie par jet pulsé sont les suivants :

• Une consommation d'échantillons réduite signifie des coûts d'exploitation inférieurs et un temps de synthèse des échantillons et des composés précurseurs moins long.
• La réduction de la charge en gaz dans les systèmes de vide permet d'utiliser des pompes plus petites et moins coûteuses pour maintenir le même niveau de vide.
• Une quantité réduite de gaz dans le système signifie une absorption de fond moindre et un rapport signal/bruit plus élevé.
• Les impulsions supersoniques brèves deviennent très froides lorsque le gaz se dilate, réduisant ainsi l'élargissement Doppler et la complexité spectrale.

Commandes de la forme d'onde du pilote d'impulsions :

• Impulsion haute tension d'ouverture : fournit l'énergie nécessaire pour actionner rapidement l'armature du solénoïde et ouvrir la vanne. La largeur de l'impulsion haute tension est réglable par l'utilisateur à l'aide du bouton de commande avant « Largeur HT ».
• Tension de maintien basse : fournit l’énergie nécessaire pour maintenir la vanne ouverte. La largeur de la tension de maintien est réglable par l’utilisateur à l’aide du bouton de commande avant « Largeur BT ».
• Tension d'amortissement : fournit l'énergie nécessaire pour fermer rapidement la vanne et minimiser les rebonds de l'armature du solénoïde. L'intensité de l'amortissement est réglable par l'utilisateur à l'aide du bouton de commande avant « Amortissement ».

L'optimisation de la forme d'onde du pilote de vanne à impulsions permet d'obtenir une densité de gaz maximale, ce qui génère une concentration plus élevée d'espèces moléculaires dans la zone de détection, tout en minimisant la charge totale de gaz. Le pilote de vanne à impulsions Ideal Vacuum Pulsar est équipé d'un connecteur BNC de sortie pour l'affichage de la forme d'onde sur un oscilloscope.



Refroidissement efficace lors de la détente d'un jet supersonique :
Notre système de commande de vannes pulsées Pulsar d'Ideal Spectroscopy est conçu pour optimiser le refroidissement lors de la détente d'un jet supersonique. La pression de refoulement du gaz d'alimentation est ajustable afin de moduler les conditions de refroidissement ; par exemple, une diminution de la pression de refoulement réduit le refroidissement pendant la détente supersonique. La figure ci-dessous présente une portion du spectre de fluorescence induite par laser (LIF) de la bande 0-0 du monofluorocarbène (HCF) sous différentes conditions de refroidissement. Ce spectre a été enregistré dans notre laboratoire d'essais produits chez Ideal Spectroscopy. Les molécules intermédiaires de HCF ont été produites par une décharge électrique au niveau du col d'une détente supersonique. Deux électrodes annulaires sont montées perpendiculairement dans le canal d'écoulement d'un cylindre en Delrin. Sur la courbe supérieure de la figure, la détente supersonique est plus chaude (température de rotation de 110 K) et une pression de 20 PSI de gaz d'alimentation est injectée dans notre électrovanne pulsée Pulsar. Ce gaz d'alimentation est un mélange de 5 % de CH₂FCF₃ et d'argon. Le spectre de la trace inférieure présente une température rotationnelle nettement inférieure, de seulement 10 kelvins, obtenue avec une pression de 150 PSI du même mélange gazeux d'alimentation délivré par notre vanne Pulsar. Un refroidissement efficace par jet lors de la détente supersonique est souhaitable car il simplifie considérablement le spectre moléculaire et améliore le rapport signal/bruit (S/N) en concentrant la population sur les niveaux rotationnels inférieurs, caractérisés par de faibles valeurs de J” et Ka”. HCF est une molécule toupie asymétrique.


Exemple de synchronisation pour l'ablation laser supersonique Source :
La technique d'ablation laser est généralement combinée à une détente supersonique en jet libre afin de créer une zone chimiquement riche en molécules et agrégats intermédiaires au sein du flux de gaz vecteur. La figure ci-dessous illustre un exemple de chronométrage expérimental pour la détection de ces molécules intermédiaires réactives par fluorescence induite par laser. L'expérience, fonctionnant à une fréquence de répétition de 10 Hz, débute lorsque le pilote de l'électrovanne pulsée Pulsar est déclenché par l'horloge maître du laboratoire (générateur d'impulsions/délai numérique) à l'instant T = 0 µs. L'électrovanne pulsée Pulsar met un certain temps à s'ouvrir et le gaz à se détendre dans le canal d'écoulement au-delà de sa sortie. Le laser d'ablation est déclenché au centre de l'impulsion de gaz à T = 450 µs et délivre 10 mJ de lumière de longueur d'onde 532 nm (largeur d'impulsion de 5 ns) pour ablater une cible métallique montée perpendiculairement au canal d'écoulement, à environ 2 cm de la sortie de l'électrovanne pulsée Pulsar. Le laser LIF traverse l'expansion du jet à environ 5 cm en aval de la sortie de la vanne pulsée et est déclenché à T = 575 µs où la fluorescence des molécules intermédiaires refroidies par jet est détectée perpendiculairement à la fois au laser LIF et à l'expansion du gaz par un tube photomultiplicateur (PMT).



APPLICATIONS

• Commande de vanne solénoïde
• Recherche atmosphérique
• Expériences de spectroscopie laser - y compris
• Fluorescence induite par laser (LIF)
• Ionisation multiphotonique améliorée par résonance (REMPI)
• Spectroscopie photoélectronique
• Expériences de faisceaux moléculaires
• Spectroscopie rotationnelle micro-ondes
• Spectroscopie infrarouge sub-Doppler

CARACTÉRISTIQUES

• Support de bacs NIM ou montage sur table
• Contrôle utilisateur de la forme d'onde et de la durée d'impulsion
• Mode déclenché externe
• Mode de déclenchement interne à 10 Hz pour les tests et les diagnostics
• Connecteurs BNC en panneau arrière pour l'entrée de déclenchement et le moniteur de forme d'onde
• Peut produire des fréquences de répétition jusqu'à 250 Hz (cycle de service maximal de 50 %).
• Compatible avec les vannes de la série Ideal Vacuum Pulsar
• Compatible avec les vannes Parker séries 9 et 99
• Câble blindé inclus pour le raccordement à la vanne