Автор Тема: Спектрометр комбинационного рассеяния  (Прочитано 3953 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #15 : 15 Апрель 2016, 13:49:01 »
Современные ПЗС есть очень хорошие, это факт. Но про накачку в 1 мВт не верю.  :smile: Порядка 1 Вт нужно возбуждение, ну может сотни милливатт, если образец - органика с большими сечениями КР. Важно, чтоб линия лазера была максимально узка, т к наблюдаемый спектр есть свертка реального спектра и аппаратной функции, в которую, в частности, входит ширина лазерной линии. Грубо говоря иными словами, наблюдаемая линия будет шириной не менее лазерной линии, а типичные КР линии составляют единицы-десятки обратных см. Лазер, таким образом, нужен газовый или одночастотный твердотел, что дорого. Это что касается традиционной развертки спектра монохроматором

Насчёт последнего предложения вопрос.  А какие ещё есть варианты развёртки спектра?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #16 : 15 Апрель 2016, 18:19:53 »
Фурье. Есть два способа развертки: можно сканировать по длинам волн, а можно по Фурье-образу от длин волн. Второе быстрее и светосила выше, но нужен компьютер, чтобы преобразование Фурье сделать обратно.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #17 : 15 Апрель 2016, 21:35:54 »
Представление функции в виде суммы других функций, в смысле зазложение по какому-либо базису представляю. А вот как это прилагается к оптике не очень представляю. Это какой там тогда регистратор нужен?  Он должен сразу весь частотный диапазон захватывать?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #18 : 15 Апрель 2016, 22:31:20 »
Это вот как. Сделаем интерферометр, например, Майкельсона. В зависимости от длины волны на выходе будет либо максимум, либо минимум излучения. И будем шевелить его зеркало. От шевеления на выходе будет то максимум, то минимум. По сути, мы елозим по стоячей волне и смотрим, где у нее узлы, а где пучности. Поскольку на входе у нас много длин волн, то на выходе мы получаем сумму колебаний разных частот. Спектр излучения и есть спектр этой суммы.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #19 : 15 Апрель 2016, 23:21:55 »
Елозим это хорошо :)  А что собчтвенно меряется. Сразу сумма в смысле сразу весь спектр со всеми параметрми как-то или последовательно?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #20 : 15 Апрель 2016, 23:35:58 »
В каждой точке мы видим сумму всех волн в спектре, но в разных точках коэффициенты у разных членов суммы разные. Поэтому, пробежав по многим точкам, мы можем решить систему уравнений и вычленить отдельные частоты.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #21 : 16 Апрель 2016, 16:00:41 »
А в чём тогда прелесть по сравнению с последовательным считыванием спектра? В практичеком использовании.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #22 : 17 Апрель 2016, 00:16:29 »
Огромная скорость. Весь спектр от края до края разворачивается за доли секунды, иногда даже за миллисекунды. И это в конечном итоге облегачает регистрацию слабых сигналов: можно повторять измерение тысячи раз подряд и копить данные. При последовательной развертке у нас в каждой точке слишком мало времени на накопление, а тут сколько угодно.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #23 : 17 Апрель 2016, 10:01:09 »
Теперь понятно. Спасибо.  Посмотрю по книгам как это реализуется. Хотя если кто бросит ссылку или даст название литературы где это хорошо описано буду благодарен. Потому что я подозреваю что как и везде источников много но три четверти неудачная  перепевка первой четверти.
С такой регистрацией я не сталкивался так чтоб лично.  А вот с накоплением сигналов сталкивался, при обработке результатов астрономичеких наблюдений, участвовал в написании программы накопления данных с учётом искажений вносимых приёмным оборудованием.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #24 : 17 Апрель 2016, 13:03:21 »
Технически - просто обычный интерферометр Майкельсона, у которого одно зеркало подвижное. Для понимания, как делать, достаточно одной лишь "Википедии".

В схеме нужна параллельность перемещения (чтобы зеркала не перекашивались), но точность не требуется. Можно просто электромагнитом туда-сюда дергать по синусоиде. Снимается зависимость сигнала детектора от положения зеркала, потом делается преобразование Фурье, и получается спектр.

Я бы для начала сделал на основе этой схемы просто ИК-спектрометр. Светить на первых порах можно простой лампочкой накаливания, потом поставить нормальный глобар. Это будет сразу вполне рабочий прибор для органики - не демонстрационный. Можно сделать и для видимого света, но на видимом свете смотреть особо не на что. (Для видимого света в учебных целях лучше спектроскоп, чтобы самому видеть линии натрия, ртути, водорода и т.д.)

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #25 : 17 Апрель 2016, 15:27:03 »
В ИК диапазоне меня беспокоит чем мерять, в смысле фотоприёмник, я ещё пока не понял в какую копейку это влетит, потмому что не понял что собственно надо покупать :) 
А насчёт нечего смотреть в видимом спектре, а если всё-таки КР смотреть, при освещении от лазера на красителях с интерферометром внутри для суживания полосы.  И естественно с чем нибудь снаружи для убирания основной полосы лазера.  В КР применяется снимание фурье-сигнала с последующим разложением на составляющие?

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #26 : 17 Апрель 2016, 15:29:31 »
Я много спрашиваю и спасибо что отвечаете.
 Сам в ответ могу просветить кому надо, насчёт оборудования для пивоварения, расчёта ёмкостей на давление, сварки нержавейки, в том числе с чёрным металом и медью,  электрополировки.  Так что кому надо спрашивайте, такое можно в личку писать. Ещё я строил линии для производства кровельных материалов, сушки для дерева и много других штукакенций :)

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #27 : 17 Апрель 2016, 17:24:10 »
В ближнем ИК-диапазоне как раз пик чувствительности кремниевых фотодиодов, проблем никаких: сигнал видит даже любая дрянь с радиорынка. На ближнем ИК работать даже легче, чем на видимом свете. На дальнем ИК уже нужны специальные датчики.

Разницы между системой КР и ИК по оптике почти нет. Фотодиоды разные и может быть покрытие зеркал, а все остальное в основном одинаковое. Так что можно для начала сделать просто интерферометр Майкельсона, а потом уже смотреть, для какой именно спектроскопии его лучше применить.

Для оптики основной материал - хорошие марки алюминия потолще. Что-нибудь вроде 6061 или даже 7075, легко обрабатывать по хорошему квалитету. Основание в сантиметр толщиной, на него винтами крепятся держатели зеркал - это классика. Подвижные элементы - там шлифованная сталь, стандартные требования точной механики. Тоже без проблем. Я делаю из 115CrV3, но это только потому, что эту сталь очень легко у нас купить. Алюминий у меня 7075, по той же причине.

Оффлайн ozzy_72

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 63
  • Репутация: +1/-0
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #28 : 17 Апрель 2016, 18:34:20 »
Я в марках материалов "несоветских" ориентируюсь только в нержавейке, так как регулярно тисс энд круповскую берём, точнее берём и Китай, но из Китайской нержи мы ёмкости продаём только в формате  "AS IS"  а на тисс энд круповскую даём на колбу гарантию 5-10 лет.  Поэтому в марках алюминия буду разбираться.

Скажи где можно найти описание упомянутых тобой конструкций, я про зеркала с настройкой, может помнишь что то русскоязычное, я конечно и сам найду, но по указке будет экономия времени.  А его всегда не хватает, вот общаюсь часто сегодня потому что одновременно контролирую комп который считает один объект на устойчивость, клиент на прочность его посчитал, а я поясняю что надо и на устойчивость, сложится он на фиг, не верят, считаю. Крутясь вокруг компа успел массу дел, даже полечить домашнему домовому сычу ногу, досталась птица со сложной судьбой, которую отпускать уже нельзя, вот воспитываем :)

Как лучше организовать основание для таких конструкций?  Взять толстый гетинакс и отдать чтоб на програмируемом станке насверлили по сетке 50 мм отвертий, в которые втыкать площадки с зеркалами и прочим? Или есть для таких "лабораторных контрукторов" иные варианты?
« Последнее редактирование: 17 Апрель 2016, 18:42:11 от ozzy_72 »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2565
  • Репутация: +157/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Спектрометр комбинационного рассеяния
« Ответ #29 : 17 Апрель 2016, 19:19:08 »
Для оптики основание чем массивнее, тем лучше. Я бы взял толстый (от 10 мм) алюминий какой-нибудь прочной и легко обрабатываемой резанием марки (чтобы резьбу нарезать хорошо было). Из него делается основание-плитка. Размеры что-то в духе 200x200, может меньше. Отверстия сверлить там, где надо: надо сделать крест, и для экономии лучше по диагонали основания.

Обычно берут марки 6061 (в США), 6082 (в Европе) или более дорогую и прочную "авиационную" 7075. У них у всех есть близкие аналоги по советским стандартам, но я пользуюсь западными маркировками, поскольку западные легко купить мелкой нарезкой, а российские всегда "вам сколько вагонов?". На самом деле подходит любая марка, легко фрезеруемая и хорошо держащая резьбу. На свариваемость плевать, сварка тут не требуется нигде. Если брать не металл, то обычно берут толстое оргстекло.

Для пробных конструкций делают так же, либо делают рельсы. С рельсами проще всего: любой прочный профиль. Алюминиевая квадратная труба из строительного магазина вполне адекватна. А внутрь можно для веса набить песка.

Для совсем пробных конструкций лучше всего ящик с чистым песком. Прямо в песок и втыкать. См.: Fred Unterseher, "Holography Handbook".

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal