Подборка образцов лаб (!Отчет по спетр.)

Посмотреть архив целиком

Содержание:

Задание.........................................…………………….2

Блок-схема установки………………….………………...2

Спектры люминесценции и поглощения…………....5

Таблицы энергий переходов…………………………….8

Разностные диагональные таблицы..……................9

Схема энергетических уровней……………………....11

Вывод…………………………………………......…………11



























Задание:


Ознакомиться со спектральной техникой регистрации спектров люминесценции и поглощения. Построить энергетическую диаграмму примесного центра иона неодима на основе комбинационного принципа.



Блок-схема установки.


Рис. 1


Основой схемы является спектрометр ДФС-12 с дифракционной решеткой 600 штрихов/мм, обеспечивающий линейную дисперсию в спектральной области 360-1300 нм – 5 А/мм, на схеме он обозначен цифрой 7. В качестве источника возбуждения люминесценции используется лампа типа ДКСШ-500, которая располагается так, чтобы излучение лампы возбуждения, имеющей линейный спектр, не попало в щель спектрального прибора. Излучение источника 1, питающегося от блока питания источника (по схеме - БПИ) с помощью конденсатора 2, проектируется на кристалл 4, который располагается в криостате3. С помощью фильтра 5 из спектра излучения источника «вырезается» участок, несущий основную часть энергии источника и находящийся в синей, фиолетовой и ультрафиолетовой области спектра. Конденсатором 6 и поворотным зеркалом 8 излучение люминесценции исследуемого монокристалла и отраженное от него излучение лампы проектируется на входную щель спектрального прибора 7.


Рис. 2


Оптическая схема спектрометра представлена на рис. 2. Входная щель 1 прибора расположена в фокальной плоскости зеркального параболического объектива, свет на который направляется от щели плоским поворотным зеркалом 2. Перед входной щелью прибора помещается красный фильтр, отсекающий проходящую составляющую источника излучения и пропускающий излучение люминесценции кристалла в красном участке спектра. Объектив 3, представляющий собой параболическое зеркало, направляет параллельный пучок на дифракционную решетку 4. Диспергированный свет собирается объективом 5, в фокальной плоскости которого помещается средняя щель 6. Монохроматический свет, пройдя среднюю щель, направляется объективом 9 и поворотным зеркалом 10 на входную щель 11.

Обе дифракционные решетки 4 и 8 установлены на одном столе и одновременно поворачиваются вокруг вертикальной оси от синхронного электродвигателя. Привод является реверсивным. Включение поворота решетки и реверса осуществляется тумблерами на передней панели спектрометра ДФС-12. Там же со шкалы барабана осуществляется считывание длин волн светового потока на выходной щели 11 спектрометра. Стрелкой на оптической схеме указана оптическая ось прибора. Из выходной щели выходит только тот узкий участок спектра, который проходит через прибор по его оптической оси.

Пройдя выходную щель, световой поток попадает в регистрационный блок, где и преобразуется в элекрический сигнал, интенсивность которого пропорциональна интенсивности падающего на него светового потока. В зависимости от диапазона длин волн, в котором происходит запись спектра люминесценции, используется либо ФЭУ-79 (для диапазона 360-600 нм), либо ФЭУ-61 (для диапазона 600-1200 нм), либо фотосопротивление Р – в диапазоне 1200-2600 нм. Питание ФЭУ (фотоэлектронный умножитель) осуществляется от стабилизированного высоковольтного выпрямителя ВС-22, а фотосопротивление от источника питания УИП-2.

С блока регистрации сигнал подается на узкополосный резонансный усилитель У2-6. Электрический сигнал усиливается по принципу синхронного детектирования. Для осуществления этого принципа используется механический модулятор света, который формирует люминесцентное излучение монокристалла, попадающее в спектрометр, в переменный световой сигнал. Этот же модулятор формирует опорный переменный сигнал, усиливаемый далее узкополосным усилителем В6-4.

Полезный сигнал с усилителя У2-6 и опорный с усилителя В6-4 попадают на синхронный детектор К3-2. В последнем происходит демодуляция и интегрирование полезного сигнала, на выходе синхронного детектора включен самописец КСП-4.

Использование принципа синхронного детектирования дает возможность отсеивать шумы и помехи по частоте и по фазе, что в конечном итоге позволяет записывать полезные сигналы ниже уровня шумов фотоприемников.

Для снятия спектров люминесценции монокристаллов при низких температурах образец помещают в сосуд Дьюара с оптическим входом и выходом.




Таблицы энергий переходов


Перейти от длины волны к энергии можно использовав формулу:


E=107/λ, [см-1] (1)


Составим таблицы энергий переходов для трех случаев:

  1. Переход 4I9/2 4F3/2 (поглощение)


пика

λ, нм

E, см-1

1

866

11547,34

2

876

11415,53

3

875

11428,57

4

885

11299,44

5

882

11337,87

6

892

11210,76

7

905

11049,72

8

916

10917,03


  1. Переход 4F3/2 4I11/2 (излучение)


пика

λ, нм

E, см-1

1

876

11415,53

2

875

11428,57

3

885

11299,44

4

882

11337,87

5

892

11210,76

6

905

11049,72

7

916

10917,03

8

919

10881,39

9

930

10752,69













  1. Переход 4F3/2 4I9/2 (излучение)


пика

λ, нм

E, см-1

1

1050

9523,81

2

1064

9398,496

3

1058

9451,796

4

1073

9319,664

5

1065

9389,671

6

1080

9259,259

7

1077

9285,051

8

1092

9157,509

9

1084

9225,092

10

1099

9099,181

11

1090

9174,312

12

1106

9041,591



Разностные диагональные таблицы


В данном случае реализуется комбинационный принцип обработки результатов. Делаются разностные диагональные таблицы.


Переход 4I9/2 4F3/2:



1

2

3

4

5

6

7

8

1

0

131,819

118,7727

247,9091

209,4756

336,5818

497,6204

630,3135

2


0

-13,0463

116,0901

77,65663

204,7628

365,8014

498,4945

3



0

129,1364

90,70295

217,8091

378,8477

511,5409

4




0

-38,4335

88,6727

249,7113

382,4045

5





0

127,1061

288,1447

420,8379

6






0

161,0386

293,7318

7







0

132,6932

8








0






Переход 4F3/2 4I11/2



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

0

125

72

204

134

265

239

366

299

425

349

482

2


0

-53

79

9

139

113

241

173

299

224

357

3



0

132

62

193

167

294

227

353

277

410

4




0

-70

60

35

162

95

220

145

278

5





0

130

105

232

165

290

215

348

6






0

-26

102

34

160

85

218

7







0

128

60

186

111

243

8








0

-68

58

-17

116

9









0

126

51

184

10










0

-75

58

11











0

133

12












0


Случайные файлы

Файл
73264-1.rtf
149305.doc
65477.rtf
151405.rtf
11098.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.