Федеральне агентство з освіти
Томський державний університет
Фізичний факультет
Кафедра оптики і спектроскопії
Лабораторний ВРХ - спектрометр.
(курсова робота)
В В В В В В В
Виконав: студент 4 курсу
Луговський А. А.
Науковий керівник:
Корольов Б. В.
Зав. кафедрою:
професор Майєр Г. В.
В В
Томськ - 2007
Зміст
1. ВРХ - спектрометр ...................................................................... 6
1.1 Обмеження, що накладаються джерелом ......................................... 6
1.2 Блок - схема спектрометра ........................................................ 8
1.3 Перетворювач напруга - частота AD652 ............................. 11
1.4 Концепція дворівневого управління ...................................... 14
2. Випробування ВРХ - спектрометра .................................................... 17
Список літератури ........................................................................ 21
В
Введення.
Комбінаційне розсіювання світла (КРС) - розсіяння в газах, рідинах і кристалах, супроводжується появою додаткових частот у розсіяному світлі. Явище комбінаційного розсіяння було відкрито Г.С. Ландсбергом і Л. І. Мандельштамом в 1928 при дослідженні розсіяння світла в кристалах і одночасно Ч. ​​В. Раманом і К. С. Крішнаном при дослідженні розсіяння світла в рідинах. Після відкриття цього явища почалися широкі дослідження ВРХ як у нашій країні, так і за кордоном. В даний час комбінаційне розсіювання світла оформилося в самостійний розділ спектроскопії.
Спектроскопія комбінаційного розсіювання світла (КРС) заснована на здатності молекул розсіювати світло з частотами при освітленні їх монохроматичним випромінюванням з частотою, причому різниця частот строго індивідуальна для кожного сорту розсіюючих молекул і не залежить від частоти [1]. Використання ВРХ при дослідженні речовини дослідник отримує можливість одночасного детектування всіх молекулярних компонентів середовища за допомогою одного джерела світла (лазера) з фіксованою (довільній) частотою випромінювання. При цьому сигнал ВРХ будь молекулярної компоненти газового середовища пропорційний її концентрації, практично Безінерційна, не схильний гасіння і не залежить від складу середовища. Завдяки цьому, спектроскопія ВРХ особливо перспективна для визначення якісного та кількісного складу середовищ складного молекулярного складу. До жаль, інтенсивність ліній у спектрах КРС дуже мала і, тому, для їх реєстрації потрібна складна і дорога апаратура. Метод КРС є єдиним оптичним методом діагностики молекулярних середовищ, склад яких заздалегідь невідомий.
Для отримання спектрів комбінаційного розсіювання використовують ВРХ - спектрометри, що складаються з лазерного джерела випромінювання, кювети з досліджуваної середовищем, монохроматора, приймача розсіяного випромінювання та системи обробки електричних сигналів. У Як приймачі випромінювання в ВРХ - спектрометрах використовуються як одноканальні, так і багатоканальні приймачі. До одноканальним приймачів відносяться фотоелектронні помножувачі (ФЕУ), що володіють високою чутливістю. Реєстрація спектру ВРХ за допомогою ФЕУ здійснюється методом сканування. При такому способі реєстрації різні ділянки спектру записуються не одночасно. Для вирішення проблеми одночасності служать багатоканальні приймачі випромінювання: фотодіодние ПЗС лінійки і матриці. Приймачі із зарядним зв'язком (ПЗС) представляють собою напівпровідникові кристали з тисячами фоточутливих елементів. Чутливість окремого елемента помітно поступається чутливості ФЕУ. Однак, на відміну від ФЕУ, ці фотоприймачі дозволяють одночасно реєструвати тисячі точок спектру.
В даний час велику роль при проведенні спектральних вимірювань грає комп'ютер. Це повною мірою відноситься і до спектрами КРС. Комп'ютер застосовують як для автоматизації експериментальних установок, так і для виконання важкої рутинної роботи, пов'язаної з обробкою отриманих в ході експерименту даних. Автоматизація КРС-спектрометра за допомогою комп'ютера полягає в управлінні процесом сканування спектральної картини, відніманні фону, обумовленого Темнова струмами приладу, а також в організованому надання даних у файлах бібліотек і наочну візуалізацію спектрів на екрані монітора. Після появи автоматизованих установок істотно спростився процес розшифровки ліній спектрів КРС.
Метою даної курсової роботи є розробка лабораторного КРС-спектрометра, призначеного для спостереження явища комбінаційного розсіювання світла в рідинах.
В
1. ВРХ - спектрометр
1.1 Обмеження, накладаються джерелом
При використанні імпульсного лазера на парах міді в якості джерела випромінювання для отриманн...
