ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ Солнечный спектр с низкой дисперсией

ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Солнечный спектр с низкой дисперсией.

СПЕКТР СОЛНЦА ИЗ УЧЕБНИКА

Солнечный спектр, зарегистрированный с помощью современного спектрометра

СПЕКТР СОЛНЦА с расшифровкой

NASA вид Солнца в разных частотных диапазонах

Изображение Солнца в линии Не. I 1083 нм. Слева - полученное спектрофотометром на телескопе БСТ-2 НИИ «Кр. АО» . Справа - с учтенным потемнением к краю диска.

«Усы» Северного

Изображение поверхности и короны Солнца. Получено 12 января 2007 года

Image taken at 171 Angstrom Quiet corona and upper region of the Sun.

Уширение линий вследствие вращения звезды

Вращение звезд разных спектральных классов

Измерение скоростей с помощью эффекта доплера

КРАСНЫЙ СДВИГ ЛИНИЙ В СПЕКТРАХ ЗВЕЗД

High-redshift galaxy candidates in the Hubble Ultra Deep Field 2012

КАК УСТРОЕН КЛАССИЧЕСКИЙ СПЕКТРОМЕТР

Хорошо вам известный спектрометр

Реальный прибор. С таким вы работали.

А таким он был два века назад. Никаких принципиальных изменений

Небольшие внешне, но очень существенные изменения

Общая схема классического эксперимента Источники помех Среда Поглощающий объект Адаптивная и активная оптика Оптическая система спектрального прибора Источник излучения Осветительная система Система обратной связи Регистрация сигнала Система накопления и обработки сигнала ДА/НЕТ Блок принятия решения Дисплей

ИСКРОН Эмиссионный спектрометр

Общий вид спектра на дисплее

Детали контура линии

Абсорбционная спектроскопия

Способ модуляции

Устройство горелки

Температура наиболее горячих зон в различных пламенах Пламя Оптимальный расход, л∙мин– 1 Температу ра, К Скорость горе ния, см∙с– топливо окислител ь Пропан — воздух 0, 5 8, 0 2200 50 Водород — воздух 6, 0 8, 0 2300 — Ацетилен — воздух 2, 0 8, 0 250 Водород — оксид азота(I) 10, 0 2900 — Водород — кислород 10, 0 3100 3500 Ацетилен — оксид азота(I) 4, 0 10, 0 3200 — Ацетилен — кислород 10, 0 3400 2500 1

Пределы обнаружения элементов в твердых образцах Элемент Длина волны, нм Предел обнаружения (´ 10– 4%) Ag Al As В Be Cd Сr Сu Fe Mg Mn Mo Nb Ni Pb Re Sb Si Sn Sr 328, 1 396, 1 193, 7 249, 6 234, 9 228, 8 357, 9 324, 7 248, 3 285, 2 279, 5 331, 3 358, 0 341, 4 283, 3 346, 1 217, 6 251, 6 224, 6 460, 7 0, 2 2 0, 3 0, 2 1 0, 5 2 3 3 1 0, 5 4 1 2 1 0, 5

Атомно-абсорбционный спектрометр "КВАНТ-2 А"

Источники света с полым катодом

Шаровые ВЧ лампы

Эталонная лампа накаливания

Миниатюризация

Схема спектрометра

Еще меньше

СОВРЕМЕННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ СПЕКТРОСКОП

Проблема переложения порядков

Патент

Появление двухмерных фотоприемников меняет возможности Схема прибора со скрещенной дисперсией

Двумерный CCD-детектор Высокое разрешение для всех элементов и всех длин волн l l l l Площадь – 2, 54 х 2, 54 см 1024 x 1024 (1 Mpix) Размер 1 пикселя – 20 х20 мкм Высокая скорость (10 Гц) Регистрируются все длины волн для всех элементов Охлаждение Пельтье (до – 15 ºС) Датчик запотевания

Эшелле-Спектрометр Детектор CCD ü Вакуумирование/ термостатирование; Дифракц. решетка – фильтр порядков, призма – разделяет спектр по длинам волн; ü ü WL-диапазон 167 -800 нм. ; ü Порядки отр. (30 -130) – улучшенное разрешение. ИСП

CCD: cпектр Эшелле (1 Mpix) Спектрометр и CCD-детектор измеряют и записывают одновременно эмиссию большинства спектральных линий и связанный с ними фон от плазмы: возможность обработки спектра с учетом фона и спектральных помех.

Спектрометр и ССD: чувствительность и высокое разрешение • Демонстрируемое разрешение – результат обработки линий высших порядков. Сочетание Эшелле-спектрометра и 2 -мерного CCD-детектора дает возможность определения большого количества элементов при высоких чувствительности и разрешении. • • Разрешение: не хуже 0, 005 нм.

Новые материалы

Полная полоса пропускания

ИНТЕРФЕРОМЕТР ФАБРИ-ПЕРО (Fabry-Perot)

Одна из схем установки интерферометра

Картина колец

Сканирование спектра

Сканирование спектра

Промышленный интерферометр для исследования спектра лазера

Пропускание интерферометра (аппаратная функция)

Интерферометр, работающий в отраженных лучах

ИК интерферометр

ДИАПАЗОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН, КОТОРЫЙ ИССЛЕДУЕТ ОПТИКА

СПЕКТР ТЕРАГЕРЦЕВОГО ИМПУЛЬСА

СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ТЕРАГЕРЦЕВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

ЕЩЕ ОДНА СХЕМА

ГАБАРИТЫ В НЕКОТОРЫХ ОПЫТАХ УЖЕ МАЛЕНЬКИЕ

Схема фурье-спектрометра

Интерферограмма

Отражение света от тонкой пленки. Приближение δ-импульса (верхняя строка) • Реальный вид интерферограммы

Применение уголковых отражателей

Реальный фурье-спектрометр невысокого разрешения

Его внутреннее устройство

Примеры интерферограмм

Схема прибора постепенно обрастает деталями

Больше деталей

Внешний вид

Пример достижений современной фурье-спектроскопии

Фурье-спектрометр NIST

Его «потроха»

Отражатели «кошачий глаз»

Параметры • Maximum path difference: 1 meter • Minimum resolution element: 0. 005 1/cm (0. 010 symmetric) • Spectral range: 550 1/cm to 45000 1/cm (2200 to 18 micrometers) • Throughput: 1 cm diameter at f/50 for R = 600, 000 • Position accuracy: 1. 5 millifringe RMS at 6328 • Typical wavenumber accuracy: 10^-3 cm to 10^-4 cm • Dynamic range: 19 bits (5*10^5)

Чип - ламеллярный фурьеспектрометр

Световодный фурье-спектрометр

Planetary Fourier Spectrometer (PFS) instrument on Mars Express

Мультизональная фурьеспектроскопия

Мультизональная фурьеспектроскопия

Мультизональная фурьеспектроскопия

Фурье-спектрометр для исследования синхротронного излучения (вакуумный УФ)

Thz/IR, UV & Soft X-ray Spectroscopy KIT – University of the State of Baden-Wuerttemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association

Большие машины

Большие машины

Большие машины Спектрометр скользящего падения

Большие машины MEUDON - VUV Observatory. The 10 meter high resolution vacuum spectrograph

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ