Pražský ROA spektrometr

  • modulace polarizace budícího záření (ICP, incident circular polarization)
  • geometrie zpětného rozptylu

Optická část ROA spektrometru

Optické schéma spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity
Obr. 1: Optické schéma spektrometru pro měření Ramanovy optické aktivity.

  • zdroj záření
    • diodami čerpaný pevnolátkový laser Verdi V2 (Coherent), 532 nm, až 2 W.
    • Ar+ laser Coherent Innova 305


  • EOM – elektrooptický modulátor (Leysop EM 565),
    • generuje pravo– a levotočivě kruhově polarizované záření,
    • podélná Pockelsova cela s krystalem KD\*P (dideuterofosforečnan draselný),
    • krystal je umístěn v teplotně stabilizovaném pouzdře.

  • vrtané optické prvky
    • 45°–zrcadlo,
    • kolimující čočka,
    • Lyotův depolarizátor (pro potlačení polarizačních artefaktů).

  • holografický SuperNotch–Plus filtr pro potlačení Rayleighova rozptylu (Kaiser Optical Systems, 532 nm, optická hustota >6.0, spektrální hrana < 150 cm–1).

  • fokusace na vstupní štěrbinu spektrografu světelným fotografickým objektivem AF Nikkor 50 mm f/1.4D (Nikon).

  • stigmatický mřížkový spektrograf s vysokou světelností (Kaiser Optical Systems, model HoloSpec f/1.4).

  • holografická transmisní mřížka (HSG–532–LF), disperze 2.4 cm–1/pixel (3.0 nm/mm), CCD detektor tak při excitaci 532 nm pokrývá Ramanovo spektrum mezi cca –90 a 2420 cm–1.

  • zpětně osvětlovaný (back–illuminated) kapalným dusíkem chlazený CCD detektor (LN–CCD–1340/100–EB/1, Roper Scientific) s kvantovou účinností až 80%, 1340×100 pixelů na ploše 26,8×2,0 mm, 16–ti bitový A/D převodník.

Řídící část ROA spektrometru

  • experiment je řízen pomocí PC

  • přepínání napětí přikládaného na elektrooptický modulátor pro generaci pravo– a levotočivě kruhově polarizovaného budícího záření,

  • sběr dat ze CCD detekčního systému.

  • napětí přikládané na EOM je 1000&\#215; zesílené výstupní napětí stabilizovaného nízkonapěťového zdroje (NNZ) zesílené diferenciálním zesilovačem (Leysop, model 5000) s maximálním vstupním napětím ±2,5 V.

  • NNZ je řízen dvěma TTL signály generovanými paralelním PIO12 interfacem, jedním pro kladné a druhým pro záporné vstupní napětí. Pomocí přesného potenciometru je možné měnit úroveň stabilizovaného výstupního napětí v rozmezí 0–2,5 V s citlivostí 2,5 mV.

Blokové schéma ROA spektrometru.

Obr. 2: Blokové schéma ROA spektrometru.

  • CCD detektor je řízen kontrolní jednotkou ST133 (Princeton Instruments). Základem řídícího softwaru je programový balík Winspec/32 (verze 2.5.4.4) a knihovny Macro Record Option, které umožňují ovládat Winspec z prostředí programu Visual Basic 6. V něm bylo vyvinuto grafické rozhraní pro ovládání aparatury, komunikaci s jejími částmi a ukládání dat.

  • přes USB je napojen a ovládán krokový motor zajišťující rotaci půlvlnové destičky umístěné za EOM (Standa, 8SMC1-USBh - Microstep Driver).

  • přes RS 232 je možné z PC ovládat teplotní lázeň a tedy teplotu vzorku v teplotní cele.

fotografie ROA aparatury