Compact Open Source Automated Monochromator/it
Introduzione
I monocromatori sono elementi disperdenti di luce utilizzati in vari sistemi per produrre uno spettro di intensità luminose a ciascuna lunghezza d'onda, filtrando la sorgente luminosa in fasci di luce con larghezze di banda strette. Gli spettrometri sono comunemente utilizzati in combinazione con i monocromatori. Questo progetto è stato condotto da Natalie Wieber .
Attrezzatura
- Specchi di messa a fuoco e collimazione
- Reticolo di diffrazione
- Motore passo-passo NEMA 17
- Arduino Nano (con fili di supporto)
- Driver per motore passo-passo A4983 (con condensatore di supporto e alimentatore)
- Funzionalità PLA e stampa 3D (trova OpenSCAD e .stl su https://www.myminifactory.com/object/3d-print-compact-open-source-automated-monochromator-145673 )
- Bulloneria M3 x 8 mm
Elenco dei materiali per questo dispositivo
Sviluppo
Geometria
Questo dispositivo utilizza la configurazione Czerny-Turner incrociata. Optics Toolbox è stato utilizzato per calcolare l'angolo di diffrazione di varie lunghezze d'onda, utilizzando la seguente equazione:
Elettronica
Un Arduino Nano viene utilizzato per comunicare il codice al driver del motore passo-passo. Due pin digitali collegano l'Arduino al driver, mentre una connessione a 5 V abilita le funzioni microstepping del driver. Il driver è collegato a terra e a un alimentatore a 24 V, con un condensatore sui pin. I quattro cavi del motore sono collegati al driver.
Di seguito è riportato il codice Arduino, che richiede al motore di compiere 100 passi in una direzione, fermarsi e compiere 100 passi nell'altra direzione. Quando i 5 V sono collegati alle porte di abilitazione microstepping del driver, ogni passo è una frazione di un passo intero, quindi i 100 passi idealmente ruotano l'albero motore per l'intervallo necessario per la sperimentazione:
Operazione
- Determina le dimensioni del tuo sistema (la scatola stessa, gli specchi e le griglie che utilizzerai)
- Modifica i file OpenSCAD se le dimensioni sono diverse dal prototipo
- File .stl per stampa 3D
- Installare specchi e griglia nei rispettivi pezzi stampati in 3D, fissarli con l'hardware M3
- Fissare lo specchio e i supporti della griglia al coperchio e abbassare il coperchio nella base della scatola
- Fissare l'ingranaggio più grande all'albero porta-grattugia, sopra il coperchio
- Assicurarsi che l'ingranaggio più grande sull'albero del porta-grattugia e l'ingranaggio più piccolo sull'albero motore siano in contatto
- Scheda di montaggio e componenti elettronici come da immagine sopra
- Collegare l'alimentatore alla breadboard e collegare l'Arduino USB al computer
- Copia e incolla il codice sopra nell'applicazione Arduino
- Impostare e collegare la sorgente luminosa alla fessura d'ingresso e lo spettrometro alla fessura d'uscita (vedere Procedura di misurazione della trasmissione: MOST )
- Carica il codice su Arduino
- Utilizzare secondo necessità per l'esperimento
