MOSCOW BAUMANN STATE TECHNICAL UNIVERSITY
DEMO VERSION!!!

BACK

AIM OF THE WORK

EQUIPMENT

   Spectrometer

   Optical behch design

   CCD-detector

   Microprocessor board

   Optical resolution

   Stray Light and Second Order Effects

   Fibre optic cable

   Light passing through fibre

   Fibre design

   Optical fibre types

   Collimating lens

   Objects of research

   AVALight lamp

   Halogen and deuterium lamps

SPECTROMETER CONTROL PARAMETERS

   Integration time

   Average

   Saturation detection levels

   Smoothing

   Correct for dynamic dark

EXPERIMENT

   Experiment scheme

   Аcquaintance with control interfaces

   Order of carrying out the work

   Stage 1

   Stage 2

   Stage 3

   Practical part
 
Stage 2
Изучение влияния других параметров на регистрируемый спектр

3. Параметр "уровень детектирования насыщения (SDL)"
Этот параметр может принимать значения:
  • уровень "0" - детектирование насыщения не проводится;
  • уровень "1" - детектирование насыщенных пикселей (уровень сигнала с которых достиг 16383 отсчетов);
  • уровень "2" - детектирование и корректировка насыщенных пикселей в случае, когда детектор сильно насыщен (при интенсивности излучения более чем в пять раз больше, чем та, при которой начинается насыщение). Интенсивность будет приведена к уровню насыщения (т.е. 16383).
  • Таким образом, значение этого параметра влияет на индикацию наличия насыщенных линий. Чтобы убедиться в этом, обратите внимание на присутствие в спектре насыщенных линий в диапазоне длин волн, регистрируемых другими каналами.
    После этого для анализа влияния параметра SDL:
       а) провести регистрацию спектра исследуемого источника излучения со следующими параметрами:
          - время интегрирования (IT) - оптимальное, найденное в п. 2;
          - количество регистраций спектра для усреднения (AV) - 1;
          - коррекция по динамическому темновому фону - выключена;
          - сглаживание (SM) - по всем каналам 0;
          - уровень детектирования насыщения (SDL) - 0.
       б) сравнить зарегистрированный спектр с полученным на этапе 2, сделать вывод о влиянии уровня детектирования насыщения на определение перечня насыщенных линий.
    Отметим, что при проведении серий экспериментов для найденных оптимальных параметров регистрации значение SDL целесообразно задавать равным 0, т.к. в этом случае существенно увеличивается скорость работы спектрометра.

    4. Параметр "коррекция по динамическому темновому фону (CDD)"
    Поскольку CCD-детектор имеет тепловой дрейф (т.е. зависимость уровня сигнала от температуры), необходимо это учитывать при регистрации спектра.
    Для анализа влияния коррекции по динамическому темновому фону (CDD):
       а) провести регистрацию спектра исследуемого источника излучения со следующими параметрами:
          - время интегрирования (IT) - оптимальное, найденное в п. 2;
          - количество регистраций спектра для усреднения (AV) - 1;
          - коррекция по динамическому темновому фону - включена;
          - сглаживание (SM) - по всем каналам 0;
          - уровень детектирования насыщения (SDL) - 2.
       б) сравнить зарегистрированный спектр с полученным на этапе 2, сделать вывод о влиянии коррекции по динамическому темновому фону на характер спектра.

    5. Параметр "сглаживание (SM)"
    Сглаживание является процедурой, которая усредняет спектральные данные по заданному числу пикселей CCD-детектора. Например, если параметр сглаживания установлен равным 2, спектральные данные для пикселей xn на детекторной линейке будут усреднены со своими соседними пикселями xn-2, xn-1, xn+1 и xn+2. Допустимые значения параметра - от 0 до 7.
    Для анализа влияния сглаживания SM:
       а) провести регистрацию спектра исследуемого источника излучения со следующими параметрами:
          - время интегрирования (IT) - оптимальное, найденное в п. 2;
          - количество регистраций спектра для усреднения (AV) - 1;
          - коррекция по динамическому темновому фону - включена;
          - сглаживание (SM) - по всем каналам 5;
          - уровень детектирования насыщения (SDL) - 2.
       б) сравнить зарегистрированный спектр с полученным на этапе 2, сделать вывод о влиянии сглаживания на характер спектра.
    Чтобы получить сглаженный таким способом спектр без потери информации, важно установить оптимальный параметр сглаживания. Величина сглаживания задается отдельно для каждого канала в соответствии с размером оптической щели.
    Размер щели, мкм Рекомендуемый параметр сглаживания
    10 0
    25 0
    50 1
    100 3
    200 6
    На используемом спектрометре установлены щели следующих размеров:
    Канал Master Slave1 Slave2 Slave3
    Ширина щели, мкм 25 25 10 10

       в) провести регистрацию спектра исследуемого источника излучения со следующими параметрами:
          - время интегрирования (IT) - оптимальное, найденное в п. 2;
          - количество регистраций спектра для усреднения (AV) - 1;
          - коррекция по динамическому темновому фону - включена;
          - сглаживание (SM) - оптимальное для каждого канала;
          - уровень детектирования насыщения (SDL) - 2.

    6. Параметр "количество регистраций спектра для усреднения (AV)"
    При помощи этого параметра устанавливается число регистраций спектра, по которым будет проводиться усреднение, при исследовании стационарного источника излучения. Оно позволяет снизить влияние шумов и нестабильностей на регистрируемый спектр.
    Выделяемый на проведение каждого эксперимента отрезок времени ограничен 10 секундами (т.е. произведение времени интегрирования (IT) на количество регистраций спектра для усреднения (AV) не может превышать 10000 мс). Однако слишком большое значение AV может неоправданно увеличить длительность эксперимента.
       а) провести регистрацию спектра исследуемого источника излучения со следующими параметрами:
          - время интегрирования (IT) - оптимальное, найденное в п. 2;
          - количество регистраций спектра для усреднения (AV) - 5;
          - коррекция по динамическому темновому фону - включена;
          - сглаживание (SM) - оптимальное для каждого канала;
          - уровень детектирования насыщения (SDL) - 2.
       б) сравнить зарегистрированный спектр с полученным на этапе 5, сделать вывод о влиянии параметра AV на характер спектра.
    Рекомендуемое значение этого параметра - 3.