Open Source Automated Scanning Monochromator/zh

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▼本页面是密歇根理工大学 (MTU)课程MSE4777 OA 和 MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777：开源 3D 打印 的一部分。请在讨论页留言。本课程在秋季学期开设，不可公开编辑。

单色仪是一种利用棱镜或衍射光栅将特定波长的光源发出的光在空间上分离出来的装置。棱镜利用光学色散原理分离光线，而衍射光栅则利用衍射原理。单色仪通常与自动扫描光谱仪配合使用，以记录数据随波长的变化。光谱仪和单色仪之间还有许多其他组合方式，例如使用吸收光谱仪。[1]

这个项目由Samantha Dertinger和Jeremy Wales完成。

避免直视光源，以免损伤视力。

以下清单列出了单色仪所需的所有订购部件。其他部件，例如3D打印部件和电子元件，列于图片下方。

使用黑色PETG材料3D打印的零件：

• 设备盒
• 设备盖
• 镜子支架
• 衍射光栅支架
• 手动光源滑块

这些零件的 STL 文件和源代码可以在 Thingiverse 上找到：https://www.thingiverse.com/thing: 4023098

电子产品：

• Arduino Nano 和合适的连接线
• 海洋光学紫外-可见-近红外光源
• NIRQUEST近红外光谱仪

以下计算均使用在线交互式计算器完成。每个计算器的链接都列在其对应的图表下方。

[2]

[3]

[4]

[5]

接线图如下。

这是用于控制步进电机的代码

const int stepPin = 12;

const int dirPin = 11;

void setup() {

}

void loop() {

} [/代码]

1. 用3D打印机打印所有必要的零件，这大约需要24小时。
2. 使用 Arduino nano 对步进电机进行编程，以实现衍射光栅功能。
3. 把盖子盖在盒子上。
4. 打开光源和光谱仪
5. 调节手动滑块，使所需量的光线进入光谱仪。
6. 按需使用

要关闭系统，请关闭光源和光谱仪，并将它们从墙上拔下。

[1] 维基百科，“单色器”。https ://en.wikipedia.org/wiki/Monochromator

[2] Optics Toolbox，“棱镜中的光束折射”，http://toolbox.lightcon.com/tools/prismrefraction/

[3] Optics Toolbox，“光栅计算器”，http://toolbox.lightcon.com/tools/gratingcalculator/

[4] Optics Toolbox，“衍射角”，http://toolbox.lightcon.com/tools/diffractionangles/

[5] 射线光学仿真。https ://ricktu288.github.io/ray-optics/simulator/