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最近想买一个覆盖可见光范围的光谱仪，在ebay上找到了一个USB4000。 继续逛ebay的时候，无意中发现有人卖Verity Instrument的光谱仪，莫名的感觉很眼熟。 最近，由于研究需要，经常在微纳加工中心制作样品。 查了一下，这一系列的光谱仪就是中心的几台SPTS和TEL公司的反应离子刻蚀（RIE）设备安装的终点检测（OES EPD）探头。 看到一个韩国小伙在卖SD1024G，还送光纤，就立马下单了。 据说没有测试过，但谁都知道，这种设备只要不出现意外，往往要开上十几年。 这部分的维修在某台设备的维修手册上也是很简单的，我对其可靠性还是很有信心的。

24V通过DB9插座供电，67针+89针-。 通过 LAN 或 RNDIS 进行通信。 没有L的Verity型号的仪器输入光纤就是这种定制的光纤束连接器，有L的型号就是标准的SMA905。

狭缝

连接器与 SMA

光纤束由圆形光斑转变为线形，一端贴合狭缝形状，另一端组合形成更大的有效孔径。

内部随机照片

探测器为TEC制冷CCD，Hamamatsu定制型号，QE曲线与S7031相似，采用128x1024面阵作为线阵。 这种装置的缺点也很明显。 前面板有两个风扇，一个用来给TEC散热CCD散热。 噪音就像隔壁的吸尘器。 . .

由于各种原因，我真的很想转储固件。 在ebay上看到老款（F系列）数位板，处理器是x86，运行OnTime RTOS，从CF卡启动，拔卡后应该可以读取。 现代型号换成了这个blackfin和SPI Flash，可惜破实验室连杜邦线都没有，只好作罢。 从PM2 EPD的标签来看，估计是前世在某个集群工具上。

ADC是AD7612

光学元件在这个方形铝盒中，不会被拆卸。

用于锁定光纤连接器的六角螺栓

在用的同类型设备配备FL2100闪光氙灯，可用于白光干涉法（IEP）或OES的终点检测

这家公司符合半导体行业厂商一贯的作风。 不要试图找到任何详细的公开信息。 我在 Internet 上搜索了一下，只有少数标有机密的数据表。 当然，找不到配套的SpectraView软件，只好想办法。 软件带有OEM水印，安装过程中磁盘序列号被锁定。 Applied Materials和TEL仍然是不常见的定制模型，这对于只想将其用于其他目的的发烧友来说非常麻烦并且极其不友好。 如果还有人需要该软件，请留言，我们会根据情况提供一些帮助。

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克服困难，终于看到了光谱

不幸的是 CCD 有一个白点

由于刻蚀过程中的等离子发光往往不强，虽然激发功率很大，但反应室的体积也很大，亮度（Radiance）可能很小，这样的设备往往需要更好的实时检测. 所以这种设备是按照尽可能大的孔径/吞吐量/光学扩展量和最灵敏的检测来设计的。 作为光栅光谱仪，如果预计分辨率不会严重恶化，则需要不宽的入射狭缝。 为了达到标称1.33nm的分辨率，根据海洋光学的设计，需要约10um或25um的狭缝。 这个设备的光学部分就这么大，焦距大小要合适。 这就是为什么采用光纤束作为输入，可以在保持一定狭缝宽度的情况下，增加光纤的有效孔径，增加集光率。

为什么这个吞吐量很重要？ 举个例子：海洋光学USB4000（25um狭缝）的throughput/etendue明显大于Yokogawa的AQ6373。 这个比例很难估计，但目前认为至少是100倍。 结果是像 Yokogawa AQ6373 这样的 OSA 只能对像激光这样明亮的东西获得相当大的 SNR。 即使设置为大芯径光纤、2nm分辨率、HIGH3灵敏度，也不容易测出屏幕发光的高低。 亮度谱线。

请注意，该指标与灵敏度或动态范围没有直接关系。 如果有M^2小的激光器，同样的功率，同样的光栅效率，同样的探测器噪声，SNR应该基本相同。 USB4000使用的热鸡CCD没有可变增益实现的高动态范围，而且室温下的暗电流也高得吓人。 测量激光明显不如横河OSA。 这里重要的不是功率，而是耦合效率等因素。

这里有一些很好的讨论

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/文章/高分辨率光谱/

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/int/technology/spectroscopy/spectrometers-and-monochromators/光谱仪-throughput-and-etendue/

此 Verity 光谱仪具有巨大的吞吐量/光学扩展量。 我和USB4000做了一些简单的比较。 在一个房间里，唯一的光源就是近10米外的一盏台灯。 将SD1024G和海洋光学USB4000的25um狭缝光纤对着白墙（作为散射体），两幅图像就是接收到的光谱。

SD1024G只用了30ms的积分时间平均10次光纤光谱仪 样品处理方法，0.3s很容易看出远处的光是CFL荧光灯

USB4000的截图是错误的，我平均了一次，但是100ms的积分时间，10次平均，除了CCD的坏点，我还是看不到任何东西。

我用疫情期间西方家庭最常见的一种可燃物乙醇+IPA点了小火光纤光谱仪 样品处理方法，将USB4000和SD1024G的光纤并排放置。

SD1024G，没有扣除暗电流，没有尝试做Fixed pattern noise correction，OH, CH, C2(Swan band), Na, K各条发射线加一点黑体辐射背景非常清晰

USB4000、Na、K发射线只能偶尔看到，信噪比很低

这款光谱仪还有Fast AD模式，可以工作在500Hz的采集率，某个LED的50Hz闪烁清晰可见