Si se usa una longitud de onda dada en órdenes superiores, por ejemplo, de primer a segundo orden, se considera que, dado que la dispersión se duplica, también lo es la resolución límite. En un monocromador en el que hay ópticas auxiliares como espejos planos o cóncavos, lentes, etc., puede no producirse un aumento lineal en la resolución limitante. Las razones de esto incluyen:
Incluso si se mantiene el Máximo de Media Anchura Total, a menudo se produce una degradación en la forma de la línea: la base del pico suele ensancharse con la consiguiente degradación del porcentaje de fotones disponibles en el FWHM.
La longitud de onda más larga posible (λ máx1) que un instrumento alcanzará mecánicamente con una red de una densidad de ranura dada está determinada por el límite de rotación mecánica de esa red. En consecuencia, al cambiar de una densidad de ranura original, n 1, a una nueva densidad de ranura, n 2, la nueva longitud de onda máxima (λ máx2) será:
Tabla 6: Variación en la longitud de onda máxima con la densidad de ranuras en un monocromador típico.
De la Tabla 6 queda claro que si se requiere una rejilla de 3600 g/mm para difractar la luz por encima de 433 nm, el sistema no lo permitirá. Sin embargo, si se requiere una dispersión de 0,77 nm/mm para producir una resolución adecuada a, digamos, 600 nm, se debe adquirir un sistema con una distancia focal de 640 mm (Ecuación (5)).
Esto produciría una dispersión de 0,77 nm/mm con una rejilla de 2400 g/mm y también permitiría una rotación mecánica de hasta 650 nm.
En el Ejemplo 2, la solución al problema de dispersión podría resolverse usando una rejilla de 2400 g/mm en un sistema de distancia focal de 640 mm. Como la dispersión varía con la distancia focal (LB), la densidad de surcos (n) y el orden (k); para un LB fijo en una longitud de onda dada, la ecuación de dispersión (Ecuación (5)) se simplifica a:
(39) kn = constante
Por lo tanto, si la dispersión de primer orden = 1,15 nm/mm con una red de 2400 g/mm, la misma dispersión se obtendría con una red de 1200 g/mm en segundo orden. Teniendo en cuenta que kλ = constante para una densidad de ranura dada, n, (Ecuación (9)), usando segundo orden con una rejilla de 1800 g/mm para resolver el último problema no funcionaría porque para encontrar 600 nm en segundo orden sería necesario operar a 1200 nm en primer orden, cuando se ha demostrado en la Tabla 6 que la longitud de onda máxima alcanzable de primer orden es 867 nm.
Sin embargo, si se requiere una dispersión de 0,77 nm/mm en la longitud de onda de 250 nm, esta longitud de onda podría monitorizarse a 500 nm en primer orden con la rejilla de 1800 g/mm y obtener una dispersión de segundo orden de 0,75 nm/mm. En este caso, cualquier luz de primer orden a 500 nm se superpondría sobre la luz de 250 nm (y viceversa). A continuación, se pueden utilizar filtros selectivos de longitud de onda para eliminar la radiación no deseada.
Las principales desventajas de este enfoque son que la eficiencia de la rejilla no sería tan grande como la de una rejilla de primer orden optimizada y los filtros de ordenamiento suelen ser ineficientes. Si se emplea una rejilla de regla clásica, los fantasmas y la luz errante aumentarán como el cuadrado del orden.
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