Prezentace k úloze OPTICKÁ REFLEKTIVITA KŘEMÍKU v praktiku z fyziky pevných látek (F6390) Prezentace je vytvořena především z firemních materiálů firmy Avantes.

Spektrometr AvaSpec-2048 USB connector Použitý pro připojení k PC v naší konfiuraci Power LED data LED 12 VDC power RS232 connector DB 15 connector 2 in, 12 out, GND SMA connector Konektor pro připojení optického vlákna

Status LED’s Green LED = off, power is not connected Funkce LED na předním panelu Status LED’s Power LED Green LED = off, power is not connected Green LED = on, power is on, micro controller ready, no errors Green LED = blinking, permanent error detected by micro controller Green LED = blinking with 2x off time, single error detected by microcontroller Data LED Yellow LED = on, when scan is transmitted to PC

Parametry používaného spektrometru Model AvaSpec-2048 Popis Vláknový spektrometr, 75mm AvaBench, CCD-pole s 2048 pixely, USB/RS-232 interfejs Mřížka UA – 300 vrypů/mm Spektrální rozsah 170 – 1100 nm Instalované doplňky UV400-coating, DCL-UV/VIS, Slit-100, OSC-200-1100

Vnitřní uspořádání AvaSpec-2048 (symmetrical Czerny Turner) Focussing mirror Collimating mirror Grating Slit, mode stripper linear CCD-array SMA connector

Diffractional Gratings: background Připomenutí difrakční mřížky Diffractional Gratings: background Grating normal incident light + - diffracted light β1 β0 α 2nd order β-1 β-2 Aluminum coated Ruled lines d Substrate BK7 optical glass

Efficiency 300 lines / mm Grating Wide range (UV/VIS/NIR, 200-1100 nm) ca. 1 nm resolution (naše mřížka je UA)

Optical Resolution Intensity 50% Detector Vliv nastavení v položce menu: Setup / Smoothing and Spline Optical Resolution FWHM (nm) Detector 50% Intensity Non-weighted smoothing in software (1 + slit/14) pixels Pixel dispersion = range / # pixels (0,25nm for 600 lines)

Pixel dispersion 300 lines/mm grating (naše mřížka je UA)

Wavelength Calibration Conversion from pixelnr to wavelength is done with polynom (2nd, 3rd or 4th order)  = a + b.x + c.x2 + d.x3 + e.x4 with  = wavelength x = pixelnr a = intercept b = 1st coefficient c = 2nd coefficient d = 3rd coefficient e = 4th coefficient In house calibration, calibration sheet Firemní certifikát k našemu spektrometru

Detektor v AvaSpec-2048 : lineární CCD-pole Z katalogu: Základní údaje : Detektor Sony 2048 (ILX554) Typ lineární CCD-pole Počet prvků (pixelů) 2048 Rozměr prvků (šířka × výška) 14 × 56 µm Použitelné pro vlnový rozsah 200 – 1100 nm Poměr signál/šum 1000 : 1 Maximální citlivost pro 500 nm Detector SONY2048 Type CCD linear array # Pixels, pitch 2048, 14 µm pixel width/height 14 x 56 µm Sensitivity 240 V/lx.s Sensitivity (AvaLight-HAL, 8 µm fiber) in counts per ms integration time 5000 counts/µW (AvaSpec-2048) Peak wavelength 500 nm Signal/Noise 250 :1 Dark noise Ca. 10 counts PNRU**(max.) ± 5% Wavelength range 200*-1100 nm Frequency 2 MHz Katalogový list (datasheet) SONY

Spektrální citlivost

Konstrukce a funkce CCD pole Základní informace najdete na WWW stránkách CCD’s in Astronomy Tutorial firmy Olympus (za prohlédnutí určitě stojí i ostatní!) Cross-sectional view of a typical CCD cell (or pixel) (obrázek: Sony Semiconductor)

Světelný zdroj AvaLight-DHc Přepíná zdroje: Deuterium – Deuterium+Halogen - Halogen Konektor pro připojení osvětlovacího vlákna Polohy: Vypnuté napájení – závěrka zavřena – závěrka otevřená Manuál

Základní charakteristiky zdroje AvaLight-DHc Spectral output of AvaLight-DHc Optical Power in Deuterium Lamp Halogen Lamp 600 µm fiber 25 µW 140 µW

Světelný zdroj AvaLight-DH-S Konektor pro připojení osvětlovacího vlákna Vypínač závěrky Vypínač halogenové žárovky Vypínač deuteriové výbojky Vypínač 220 V Manuál

Základní charakteristiky zdroje AvaLight-DH-S Spectral output of AvaLight-DH-S Optical Power in Deuterium Lamp Halogen Lamp 200 µm fiber 2.1 mW 700 µW 600 µm fiber 8.5 mW 4.6 mW

Optická vlákna Numerická apertura Konstrukce vlákna

Přenosové vlastnosti vlákna Transmission UV/VIS Fibers Podrobnější informace o vláknech

Uspořádání pro měření odrazivosti reflexní sondou

Sonda pro měření odrazivosti (reflexní sonda) 6 osvětlovacích vláken připojených na světelný zdroj 1 čtecí (snímací) vlákno vedoucí do spektrometru Vlákna 200 µm Sonda (vlevo příčný řez)

Integrační koule Konektor pro osvětlovací vlákno Konektor pro měřící vlákno Konektor pro osvětlovací vlákno Námi používaná integrační koule je vlevo Průměr koule : 30 mm Průměr měřícího otvoru : 6 mm Řez integrační koulí s měřeným vzorkem (poloha při měření)

Okno ovládacího programu Avasoft (ver. 6.2.1)