Compact Open Source Automated Monochromator/it

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▼Questa pagina faceva parte del corso MSE 5621 Open Source Scientific Hardware della MTU . Si prega di lasciare commenti utilizzando la pagina di discussione . Il corso si tiene nel semestre autunnale. Non è in modalità di modifica libera .

I monocromatori sono elementi di dispersione della 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 larghezza di banda ristretta. Gli spettrometri sono comunemente utilizzati in combinazione con i monocromatori. Questo progetto è stato realizzato da Natalie Wieber .

• Specchi di focalizzazione e collimazione
• Reticolo di diffrazione
• Motore passo-passo NEMA 17
• Arduino Nano (con cavi di supporto)
• Driver per motore passo-passo A4983 (con condensatore di supporto e alimentatore)
• Capacità di stampa PLA e 3D (trovate OpenSCAD e file .stl su https://www.myminifactory.com/object/3d-print-compact-open-source-automated-monochromator-145673 )

• Viti M3 x 8 mm

  

Questo dispositivo utilizza la configurazione Czerny-Turner incrociata. Per calcolare l'angolo di diffrazione di varie lunghezze d'onda è stato utilizzato Optics Toolbox, tramite la seguente equazione:

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 5V abilita le funzioni di microstepping del driver. Il driver è collegato a massa e a un alimentatore da 24V, con un condensatore in parallelo ai pin. I quattro cavi del motore sono collegati al driver.

Di seguito è riportato il codice Arduino che comanda al motore di compiere 100 passi in una direzione, fare una pausa e compiere altri 100 passi nell'altra direzione. Quando i 5V sono collegati alle porte di abilitazione del microstepping sul driver, ogni passo è una frazione di un passo intero, quindi i 100 passi idealmente fanno ruotare l'albero del motore dell'intervallo necessario per la sperimentazione:

1. Determina le dimensioni del tuo sistema (la scatola stessa, gli specchi e le griglie che utilizzerai).
2. Modifica i file OpenSCAD se le dimensioni sono diverse da quelle del prototipo.
3. Stampa 3D file .stl
4. Installare gli specchi e le griglie nelle rispettive parti stampate in 3D, fissandoli con viti M3.
5. Fissare lo specchio e i supporti della griglia al coperchio e abbassare il coperchio nella base della scatola.
6. Fissare l'ingranaggio più grande all'albero del supporto della griglia, sulla parte superiore del coperchio.
7. Assicurarsi che l'ingranaggio più grande sull'albero del portagriglia e l'ingranaggio più piccolo sull'albero del motore siano a contatto
8. Cablaggio della breadboard e dei componenti elettronici secondo l'immagine sopra
9. Collega l'alimentatore alla breadboard e collega Arduino al computer tramite USB.
10. Copia e incolla il codice sopra nell'applicazione Arduino
11. Configurare e collegare la sorgente luminosa alla fenditura d'ingresso e lo spettrometro alla fenditura d'uscita (vedere Procedura di misurazione della trasmissione:MOST ).
12. Carica il codice su Arduino
13. Utilizzare secondo necessità per l'esperimento