Spektrometer Andor Shamrock 500i

Mit diesem Spektrometer können mit drei verschiedenen Gittern in einem Spektralbereich von 200 bis 1415 nm Auflösungen von bis zu 0,03 nm erreicht werden. Mithilfe einer angebauten CCD-Kamera kann das Ergebnis mithilfe einer Software an einem Computer betrachtet werden.

Aufbau und Funktionsweise

Bei dem hier verwendeten Spektrometer handelt es sich um ein Gitterspektrometer. Das zu untersuchende Licht muss gerade und kollimiert in die Eintrittsöffnung treffen. Im Spektrometer wird das Licht dann über zwei gekrümmte Spiegel kollimiert und auf das Gitter reflektiert. Das Gitter ist so optimal ausgeleuchtet. Das vom Gitter reflektierte Licht wird dann mit weiteren Spiegeln und einer Linse auf den Chip eines Kamera-Chips fokussiert. Um das gemessenen Signal verstärken zu können wird ein Photomultiplier (Sekundärelektronenvervielfacher) eingesetzt. Dabei löst die einfallende Strahlung an der Photokathode Elektronen aus. Diese werden dann über eine anliegende Spannung beschleunigt und treffen auf mehrere Dynoden. Die letzte Dynode ist dann die Anode. An jeder einzelnen Dynode treffen die Elektronen auf und werden durch eine erneute angelegte Spannung weiter beschleunigt. Bei diesem Prozess werden weitere Elektronen aus dem Dynoden-Material herausgelöst. Der ürsprüngliche Strom wird also verstärkt.

Skizze zur Funktionsweise des Spektrometers. Muss noch durch ein eigenes Foto ersetzt werden.

Beschriftetes Spektrometer Shamrock 500i B1. Autorin: Katharina Stütz

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Linke Ecke im Schülerlabor
Hersteller	Andor
Brennweite (Focal Length)	500 mm
Blendenöffnung	F/6,5 = 76,9 mm ("F" = Focal Length)
Auflösung	bis zu 0,03 nm
CCD-Kamera	iVac 324B (DR-324B-FI)

Bei unserem Spektrometer stehen drei verschiedene Gitter zur Auswahl:

Eigenschaften der drei verschiedenen Gitter
Gitterkonstante (l/mm)	Andor Teilnummer	Bester Spektralbereich (nm)	Möglicher Spektralbereich (nm)	Auflösung (nm)	Bandpass (nm)	Blaze (nm) (optimale Wellenlänge)
1200	SR5-GRT-1200-0500	200 - 865	200 - 1415	0,06	40	500
1800	SR5-GRT-1800-FH	200 - 575	200 - 945	0,04	26	380 nm (Holographisch)
2400	SR5-GRT-2400-0300	200 - 435	200 - 705	0,03	19	300

Tipps und Tricks

Bei der Installation der Software Solis auf einem neuen Computer müssen zusätzlich alle nötigen Treiber installiert werden.
Vor der ersten Messung muss sichergestellt werden, dass die Kamera auf -60°C heruntergekühlt wird. Dies wird unten links im Eck der Software angezeigt.

Zubehör

Power Supply
Power Cable
2 Frontplatten mit einstellbaren Einzelspalten
2 Frontplatten mit einer 1" großen Öffnung für den Anschluss von Glasfaserleitungen
USB 2.0 Kabel von Typ A auf Typ B
CCD-Kamera iVac 324 FI

Experimente

Bedienungsanleitung des Herstellers

Fotos

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     Foto des Spektrometers.
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     Skizze zur Funktionsweise des Spektrometers.

Literatur

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

HW

HW:Spektrometer Andor Shamrock 500i

Aus Physik und ihre Didaktik Wiki