Spectrometer and light source calibration: MOST/ko

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이 프로토콜은 파장과 경사각에 따른 태양 복사량 변화 데이터를 수집하고 직사광선과 산란광을 구분하는 데 도움을 주는오픈 소스 태양 스펙트럼 프로젝트를 위한 것입니다.

자외선 영역의 할로겐 램프 복사량이 이 영역에서 낮기 때문에 해당 영역의 자외선 영역이 정확하게 보정되지 않았습니다. 따라서 볼리비아 검출기를 자외선 램프로 보정하고 두 참조 파일을 병합하여 전체 스펙트럼 범위에 대한 보정값을 얻어야 합니다.

보정된 광원 대신 두 가지 램프(UV 파충류용 램프와 할로겐 전구)를 모두 사용하고, 각 램프에서 전송된 스펙트럼을 참조용 '.lmp' 파일로 사용하십시오.

이것은 보정된 광원을 사용한 분광계 보정입니다 :MOST

1. USB 케이블의 한쪽 끝을 분광기에 연결하고 다른 쪽 끝을 컴퓨터에 연결하십시오.
   
2. 광섬유 케이블의 한쪽 끝을 분광기에 연결하고, 다른 쪽 끝에 코사인 보정기를 부착하십시오.
   
3. 코사인 보정기가 연결된 광섬유 케이블을 보정된 광원에 연결하고 육각 렌치를 사용하여 연결부를 단단히 고정하십시오.
   
4. 보정된 광원을 켜고, 중수소 램프를 켠 다음, 램프가 예열될 때까지 40분 동안 기다리십시오.
   
5. 램프가 예열되면 SpectraSuite 소프트웨어를 실행하십시오. 화면에 스펙트럼 그래프가 표시될 것입니다.
   
6. 스펙트럼 그래프를 클릭하여 스펙트럼에 녹색 선을 추가하세요. 그러면 스펙트럼 그래프 아래에 도구 모음이 나타납니다.
   
7. 화면 오른쪽 하단에 나타나는 도구 모음에서 ' 피크' 기호를 클릭하세요 . 그러면 스펙트럼 그래프에 가로선이 표시됩니다.
   
8. 스펙트럼 그래프 위의 도구 모음에서 숫자 범위를 수동으로 선택하고 , 중수소 램프의 최대 파장 범위가 400nm이므로 파장 최대값을 400nm로 설정하십시오.
   
9. 박스카 폭을 적절한 범위로 설정하십시오. 박스카 폭은 하나의 데이터 포인트와 그 주변 값들의 평균입니다. 스펙트럼을 부드럽게 해주지만, 너무 높게 설정하면 신호 대 잡음비가 저하됩니다. USB2000+의 경우 적절한 값은 5이고, NIRQuest의 경우 적절한 값은 1입니다.
   
10. 7단계에서 얻은 수평선과 최고점이 같거나 약간 위에 오도록 적분 시간을 조정합니다. 이 적분 시간을 기억해 두십시오.
    
11. 현재 열려 있는 스펙트럼 그래프(일반적으로 그래프 (A)라고 함)를 닫습니다.
    
12. [파일] 에서 [새로 만들기]를 선택한 다음 [새 절대 일사량 측정]을 선택합니다 .
    
13. 마법사가 시작됩니다. '새로운 스펙트럼 수집'을 선택 하고 '다음'을 클릭하십시오.
    
14. 다음 화면에서 올바른 소스 분광기가 선택되었는지 확인한 후 계속 진행하십시오.
    
15. 새 보정 옵션을 선택 하고 계속 진행하세요.
    
16. 10단계에서 구한 적분 시간을 입력하십시오. 9단계에서 구한 박스카 너비를 입력하십시오. '자동 설정'을 선택 하지 마십시오 . 계속하십시오.
    
17. 노란색 전구 아이콘을 클릭하여 기준 스펙트럼을 얻고 계속 진행하세요.
    
18. 잠시 빛을 차단하려면 섬유를 제거하고 어두운 천으로 덮으세요. 회색 전구를 눌러 어두운 기준 스펙트럼을 얻은 후 다음 단계로 진행하세요.
    
19. 이 교정과 관련된 교정된 램프 데이터 파일(.lmp 파일)을 불러와서 계속 진행하십시오.
    
20. 마지막 화면에서 '광섬유 직경'을 선택 하고 광섬유 직경을 입력하십시오. CC-3-UV 코사인 보정기를 사용하는 경우 광섬유 직경에 3900을 입력하십시오.
    
21. 최종 화면을 나가기 전에 반드시 '파일로 저장 '을 선택하여 보정값을 저장하십시오.
    
22. 보정을 완료하려면 마침을 클릭하십시오. 결과 그래프에는 절대 조도가 표시된 보정된 스펙트럼이 나타납니다. 분광계에서 측정된 조도를 .lmp 파일(메모장에서 열 수 있음)의 조도와 비교하십시오. 보정이 올바르게 수행되었다면 측정값이 .lmp 파일의 값과 10% 이내의 차이를 보여야 합니다.
    
23. 할로겐 램프를 사용하여 4단계부터 22단계까지를 반복하여 가시광선(VIS) 교정을 수행하십시오. 8단계에서 최대값을 설정하지 마십시오.
    
24. VIS 교정이 완료되면 [처리] > [절대 조도] > [교정 파일 결합] 으로 이동하여 두 교정 파일을 결합하여 전체 UV-VIS 교정을 수행합니다 . [중수소 교정] 상자에 중수소 램프 교정 파일을, [텅스텐 교정] 상자에 할로겐 램프 교정 파일을 로드합니다.
    

앞으로는 이런 식으로 진행할 겁니다:

이전 섹션의 단계별 교정 절차를 따라 교정된 광원(MOST)을 사용하여 교정을 진행하십시오 . 분광기는 350nm에서 1000nm 범위의 USB2000+ VIS-NIR 분광기입니다. 교정은 CC-3-UV-S 코사인 보정기를 사용하여 수행합니다.

분광계를 교정한 후, ExoTerra Repti Glo 10.0 Compact 26W 파충류 조명의 절대 조도를 측정합니다. 이 파충류 조명은 교정된 광원(예 : MOST) 을 사용할 수 없는 경우, 다른 분광계를 교정하기 위한 교정된 광원으로 사용할 수 있습니다.

분광기의 광학 장치 구성은 교정 당시와 정확히 동일해야 합니다. 참고: 광학 장치가 다른 경우, MOST에서 제공하는 램프 교정 파일에는 사용 중인 광원의 각 파장별 실제 출력값이 포함되어 있으므로 모든 광학 장치 구성에 사용할 수 있습니다.

본 실험에서는 USB2000+ 분광기를 CC-3-UV-S 코사인 보정기가 부착된 600 마이크론 광섬유 케이블에 연결했습니다. 파충류용 조명은 일반 책상 스탠드 안에 설치했습니다. 책상 스탠드는 120V 출력을 내도록 설정된 가변 전압 전원 공급 장치에 연결했으며, 멀티미터로 측정하여 전압을 확인했습니다. 모든 조도 측정은 외부 광 노출을 최소화하기 위해 밀폐된 골판지 상자 안에서 진행했습니다. 책상 스탠드는 상자 한쪽 면에 뚫린 구멍을 통해 넣고 검은색 덕트 테이프로 밀봉했습니다. 그림 1a와 1b를 참조하십시오. 골판지 상자 반대쪽에는 코사인 보정기가 부착된 광섬유 케이블이 있습니다. 그림 1c를 참조하십시오. 전체 설치 모습은 그림 1d에서 확인할 수 있습니다. 파충류용 조명 전구와 광섬유 케이블 사이의 거리는 50.2cm입니다.

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  그림 1a: 실험 상자에 테이프로 고정한 램프 안의 파충류 조명
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  그림 1b: 테스트 상자에 담긴 파충류용 전구
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  그림 1c: 테스트 박스 안에 있는 코사인 보정기가 장착된 광섬유 케이블
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  그림 1d: 전체 테스트 설정. 왼쪽에는 파충류용 조명이 있고, 오른쪽에는 코사인 보정기가 있는 광섬유 케이블이 있습니다.

1. 이전 섹션에서 설명한 대로 파충류용 조명을 설치한 후, 조명을 켜고 30분 동안 예열하십시오.
2. SpectraSuite 소프트웨어를 실행하세요.
3. 열려 있는 스펙트럼 그래프(일반적으로 그래프 (A))를 닫습니다.
4. 파일 , 새로 만들기 , 새 절대 일사량 측정 으로 이동하여 마법사를 엽니다.
5. 마법사의 첫 페이지에서 "새로운 스펙트럼 획득"을 선택 하고 계속 진행하십시오.
6. 다음 페이지에서 올바른 분광기가 선택되었는지 확인하고 계속 진행하십시오.
7. 파일에서 조도 보정 가져오기를 선택 하고 계속 진행하십시오.
8. 분광계 교정에서 UV-VIS 통합 교정 파일을 선택하고 계속 진행하십시오.
9. 광섬유 직경이 올바른지 확인 하고 계속 진행하십시오. CC-3-UV 코사인 보정기를 사용하는 경우 3900 마이크론이어야 합니다.
10. 통합 시간을 500밀리초로 설정합니다. 박스카 너비를 3으로 선택합니다. 스캔 평균 횟수를 50으로 설정합니다. 계속 진행합니다.
11. 파충류용 조명을 끄고 회색 전구 아이콘을 클릭하여 암흑 스펙트럼을 측정하세요. 완료를 클릭하여 절대 조도 스펙트럼을 생성합니다.
12. 스펙트럼 데이터 위에 있는 도구 모음의 저장 버튼을 눌러 스펙트럼 데이터를 저장하세요 .
13. 저장 화면에서 저장할 스펙트럼에 대해 '처리된 스펙트럼'을 선택합니다. 파일 형식은 '탭으로 구분, 헤더 없음'을 선택합니다 . '저장'을 클릭하여 스펙트럼을 저장합니다.
14. 생성된 .txt 파일의 확장자를 .lmp 파일로 변경합니다.
15. .lmp 파일을 메모장이나 다른 텍스트 편집기로 엽니다.
16. 350nm 미만의 모든 항목과 800nm ​​이상의 모든 항목을 제거하십시오. USB2000+ 분광기는 350nm 이하에서 매우 불규칙적인 결과를 나타내며, 파충류 조명에서 나오는 750nm 이상의 파장은 의미가 없습니다. 이렇게 하면 파충류 조명용 LAMP 파일이 생성되며, 이 파일은 다른 분광기 교정에 사용할 수 있는 보정된 광원으로 사용됩니다.

1. 여기에 설명된 대로 파충류용 조명을 설치하세요.
2. 파충류용 조명을 켜고 최소 20분 동안 예열하세요.
3. 5단계부터 시작하여 여기에 설명된 절차를 따르십시오 .
4. 9단계에서 박스카 너비를 3으로 선택하세요.
5. 18단계에서는 암흑 스펙트럼을 측정하기 위해 램프를 끄기만 하면 됩니다.
6. 19단계에서 파충류용 조명과 관련된 .LMP 파일을 불러오십시오.
7. 램프가 하나뿐이므로 23단계와 24단계는 수행하지 마십시오.
8. 보정된 분광기를 사용할 때는 750nm까지의 스펙트럼만 검사해야 합니다. LMP 파일은 800nm에서 끝나기 때문에 800nm ​​부근의 데이터는 의미가 없습니다.