Návrh zobrazovacího spektrofotometru pro spektrální oblast 200–700 nm

Abstract

Práce je věnována návrhu a realizaci laboratorní sestavy zobrazovacího spektrofotometru pro spektrální oblast 200–700 nm. V úvodní části práce je proveden rozbor fyzikálních jevů a veličin je popisujících, které jsou důležité pro řešení zadané úlohy. Je provedena rešerše zobrazovacích spektrofotometrů, které byly v minulosti realizovány na Ústavu fyzikálního inženýrství VUT v Brně. Pozornost byla věnována zejména funkci a sestavě těchto přístrojů. Podstatná část práce se týká návrhu zobrazovacího spektrofotometru s úhlem dopadu světelného svazku na vzorek blízkým 90°, který by umožňoval měření v reflexním i transmisním módu. Je proveden rozbor jevů, které ovlivňují funkci daného spektrofotometru. Na základě tohoto rozboru je proveden návrh testovací sestavy přístroje. Následně je detailně popsána jeho realizace včetně postupu sestavení daného spektrofotometru. Dále je provedeno seřízení přístroje a současně jsou formulovány možnosti zlepšení kvality zobrazení. Poté je provedeno testovací měření tenké vrstvy připravené technologií plasma jet. V závěru jsou shrnuty dosažené výsledky a naznačeny cesty k možnému zlepšení funkčního zobrazovacího spektrofotometru.The bachelor thesis is devoted to the design and realization of laboratory setup of an imaging spectrophotometer for the spectral range 200–700 nm. In the introductory part of the thesis, an analysis of physical phenomena and quantities describing them is carried out which are important the given task solution. Research is made for imaging spectrophotometers that were implemented at the Institute of Physical Engineering BUT in the past. Attention was paid to the function and assembly of these devices. A substantial part of the work concerns the design of an imaging spectrophotometer with an angle of incidence of the light beam on the sample close to 90°, which would enable measurement in reflection and transmission mode. An analysis of the phenomena that influence the function of the given spectrophotometer is carried out. Based on this analysis, the design of the test set of the device is carried out. Subsequently, its implementation is described in detail, including the assembly procedure of the given spectrophotometer. Furthermore, the device is adjusted and, simultaneously, possibilities for improving the display quality are formulated. Then a test measurement of the thin layer prepared by plasma jet technology is performed. In the conclusion, the achieved results are summarized and ways to possible improvement of the functional imaging spectrophotometer are indicated.