Профи (раздел с ограниченым доступом) > Лаборатория
Спектрометр комбинационного рассеяния
Gall:
По мощности. 1 мВт - это адская мощность, датчики от нее зашкаливает. Около 10 мВт даст запас. Все, что больше, будет просто перегружать детектор. 100 мВт может повредить образец.
Да, именно в монохроматичности и засада. С полупроводниковыми лазерами проблема. С гелий-неоновым достаточно хороший луч достигается относительно легко. Поэтому начинать лучше с гелий-неонового.
Резонатор лазера сам по себе является монохроматором, и иногда его действительно улучшают дополнительно. Идея совершенно верная: в лазерах на красителях добавляют дифракционную решетку. В газовых лазерах это не требуется, поскольку ширина полосы генерации и так мала, и при достаточно коротком лазере больше одной моды резонатора Фабри-Перо не захватывается. В гелий-неоновом лазере небольшой длины достаточно просто двух классических зеркал, как в школьном учебнике. А вот в лазере на органическом красителе пришлось бы мудрить.
Фильтр. Проще всего сразу же разлагать излучение в спектр, например, дифракционной решеткой, и просто сделать, чтобы луч лазера выходил из решетки мимо датчика. Шесть порядков поглотить трудно, а вот отклонить в сторону, чтобы ушло мимо - без проблем.
Датчиков есть несколько вариантов. Можно использовать единственный хороший фотодиод или ФЭУ, а развертку спектра сделать методом Фурье. Либо можно развернуть спектр дифракционной решеткой или Фабри-Перо, а регистрировать линейкой ПЗС. Линейка ПЗС берется от старого сканера, лучше черно-белого (сканер должен быть именно CCD, а не CIS). Либо можно использовать достаточно старую камеру (тоже CCD, а не CMOS). Те же методы годятся для ИК-спектроскопии.
Поскольку все упирается в развертку спектра, я бы сначала научился разворачивать спектр (пробовать можно на ИК), а потом уже делал Рамана. Может оказаться, что Рамана вообще делать не придется, хватит одного лишь умения делать FTIR.
newnever:
По опыту. Чувствительности ФЭУ-79 в режиме счета фотонов (!) едва хватает, чтоб регистрировать КР при возбуждении лазером в несколько ватт. Для получения спектра в этом примере используется двойной монохроматор ДФС-24, один из самых светосильных приборов советских лет. Вот такая интенсивность комбинационного рассеяния, говоря "на пальцах". Про матрицы от сканера забудьте, таким образом :smile:
Gall:
Рассеяния на каком образце? У нас побольше было. У нас была охлаждаемая ПЗС.
ozzy_72:
А чем его тогда детектируют? Излучение в смысле, особенно в мобильных приборах. Там всё происходит "быстро и весело".
Gall:
Да хоть и ФЭУ. В мобильных приборах точно Фурье-принцип. Вся соль в светосиле: если фотоны долго гонять через оптику, они по дороге потеряются, а у Фурье-метода на выход попадает практически все. Есть еще разного рода детекторы на ПЗС, там фотон куда-нибудь да попадет, и это эффективно. У хороших современных ПЗС чувствительность как у ФЭУ, счет фотонов, но шум больше. Поэтому обычно их охлаждают. С элементами Пельтье можно догнать где-то до -50, дальше обычно смысла нет. Криокулером можно сделать и температуру азота, но это дорого и более громоздко.
Если что, ФЭУ бояться не надо. Это хороший прибор. Им требуется высокое для питания, но есть (у фирмы Hamamatsu подсмотренный) способ их питания, когда не резисторами делят напряжение, а наоборот, умножают. Так легче: не нужны большие токи. Hamamatsu умеет делать блоки питания для ФЭУ прямо внутри ламповой панельки (HC123, если правильно помню марку).
Навигация
[0] Главная страница сообщений