Open Source Automated Scanning Monochromator/ko
소개
모노크로메이터는 특정 파장의 광원을 취하고 프리즘이나 회절 격자를 사용하여 색상을 공간적으로 분리하는 장치입니다. 프리즘은 광학 분산에 의해 빛이 분리되는 반면 회절 격자는 회절 방법을 사용합니다. 자동 주사 분광기는 모노크로메이터와 함께 사용되어 파장의 함수로 데이터의 변화를 기록합니다. 분광기와 모노크로메이터 간의 관계에는 흡수 분광기를 사용하는 것과 같은 다른 많은 옵션이 있습니다. [1]
이 프로젝트는 Samantha Dertinger 와 Jeremy Wales 가 완료했습니다 .
안전
시력에 손상을 줄 수 있으므로 빛의 근원을 직접 쳐다보지 마십시오.
장비 또는 자재 목록
아래 목록에는 Monochromator의 모든 주문된 부품이 포함되어 있습니다. 3D 인쇄 부품 및 전자 장치와 같은 추가 부품은 이미지 아래에 나열되어 있습니다.
검은색 PETG를 사용한 3D 인쇄 부품:
- 장치 상자
- 장치 뚜껑
- 거울 홀더
- 회절격자 홀더
- 수동 광원 슬라이더
이 부분의 STL과 소스 코드는 Thingiverse에서 찾을 수 있습니다: https://www.thingiverse.com/thing:4023098
전자제품:
- 적절한 전선을 갖춘 Arduino Nano
- Ocean Optics UV-VIS-NIR 광원
- NIRQUEST 근적외선 분광기
교정 및 허용 오차
아래 계산은 대화형 온라인 계산기를 사용하여 수행되었습니다. 각 계산기의 링크는 해당 그림 아래에 나와 있습니다.
프리즘 계산에서의 빔 굴절
격자 계산
회절각 계산
레이 트레이싱
배선
배선은 아래 그림과 같습니다.
이것은 스테퍼 모터를 제어하는데 사용되는 코드입니다
const int stepPin = 12;
상수 int dirPin = 11;
무효 설정() {
}
void 루프() {
} [/코드]
작업 및 절차
- 필요한 모든 부품을 3D로 인쇄하는데 약 24시간이 걸립니다.
- 회절격자를 위한 Arduino nano를 사용하여 스테퍼 모터를 프로그래밍합니다.
- 상자에 뚜껑을 덮으세요
- 광원과 분광기를 켜세요
- 수동 슬라이더를 조정하여 분광기에 원하는 양의 빛을 넣도록 합니다.
- 원하는대로 사용하세요
종료
시스템을 끄려면 광원과 분광계의 전원을 끄고 벽면 콘센트에서 플러그를 뽑으세요.
참고문헌
[1] 위키피디아, "단색기". https://en.wikipedia.org/wiki/Monochromator
[2] Optics Toolbox, "프리즘에서의 빔 굴절", http://toolbox.lightcon.com/tools/prismrefraction/
[3] Optics Toolbox, "격자 계산기", http://toolbox.lightcon.com/tools/gratingcalculator/
[4] Optics Toolbox, "회절 각도", http://toolbox.lightcon.com/tools/diffractionangles/
[5] Ray Optics 시뮬레이션. https://ricktu288.github.io/ray-optics/simulator/
