Liebe Forumisten,
nachdem hier einige Mitglieder rege Ramanaktivitäten entfaltet haben, habe ich auch wieder Versuche aufgenommen, Ramanspektren a la Bärtierchenjournal zu erhalten.
Ich habe ein ScienceSurplus Spektrometer, das auch als B&W Tek Spektrometer erhältlich ist. Es ist vom Czerny Turner Typ:
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Oben ist der Anschluss für den Lichtleiter mit Spalt. Das Licht fällt dann unten auf den Hohlspiegel M1 und wird auf das Gitter links oben reflektiert. Das gebeugte Licht fällt auf den Hohlspiegel M2 (rechts), der es auf den Detektor bündelt. Es gibt einige Anleitungen zur Justierung dieses Spektrometers, ich kann sie aber nicht so ganz nachvollziehen.
Dor wird zunächst der Spiegel M1 so gedreht, dass das Licht auf das Gitter fällt (klar), dann das Gitter so gedreht, dass der gewünschte spektrale Bereich auf den Detektor fällt. Anschliessend wird der Spiegel M1 so vor und zurückverschoben, dass die Linien scharf erscheinen.
Letzteres verstehe ich nicht. Der Spiegel M1 soll den Spalt nach unendlich Abbilden, also ein paralleles Lichtbündel auf das Gitter werfen. Das ist das erste, was ich eingestellt habe. Die Schärfe der Linien sollte durch verstellen von M2 erreicht werden. Hier fangen jetzt die Probleme an: Der Spiegel M2 wirft ein keilförmiges Spektrum auf den Detektor:
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Die Linien sind zwar scharf, rechts aber höher als links, was zu verringerter Intensität führt. Bei Raman ist das natürlich kritisch.
Wenn ich M2 so weit möglich parallel zum Detektor bringe, wird dieser Keil weniger ausgeprägt und schmaler, allerdings verschiebt sich dadurch das Spektrum so weit nach links, dass ich den gewünschten Bereich nicht mehr auf den Sensor bringe. Klar, kann man das Gitter weiter drehen, aber das Licht fällt dann irgendwann nicht mehr auf M2.
Über Tipps würde ich mich freuen!
Viele Grüsse
Florian
Guten Abend Florian,
Der Detektor ist doch nur ein Sensor mit, wenn ich es richtig im Kopf habe, in der Breite nur mit einzelnen! Pixeln.
Ich kann mir vorstellen dass der rote Spektralbereich im Bild immer noch breit genug ist, um den entsprechenden Sensorbereich auszuleuchten. Diese Einschätzung scheine ich ja mit dir zu teilen.
Häufig sind Anleitungen ja nicht erschöpfend geschrieben, in dem Sinne, dass "beunruhigendes" nicht erwähnt wird
Grüße
Peter
Hallo Peter,
ja, der rote Bereich ist ja nicht das Problem, sondern das andere Ende. Da vrliere ich viel Intensität, weil das Spaltbild viel höher ist als die Sensorpixel.
VG
Florian
Abend Florian,
an Intensitätsverlust habe ich nicht gedacht!
Vermutlich willst du das Spektrometer nicht nur für Ramanspektroskopie verwenden, oder?
Grüße
Peter
Das ist kein "klassischer" Czerny-Turner-Monochromator, der besteht aus 2 symmetrisch angeordneten Kugelspiegeln gleicher Brennweite, damit sich die sphärischen Fehler kompensieren. Für Monochromatoren mit nur 1 (doppelt ausgenutzen) Spiegel muß dieser ein Parabolspiegel sein, damit man echte Parallelstrahlen bekommt (Name fällt mir gerade nicht ein), kenntlich an nebeneinanderliegenden Ein- und Austritts-Spalt. Wenn man den (Kugel-)Spiegel aber klein genug macht, ist das ein angenäheter Parabolspiegel. Das scheint das hier zu sein.
Der Austrittsspiegel ist ziemlich weit von der Achse entfernt, vielleicht wird hier die zweie Ordnung ausgenutzt.
Das keilförmige Lichtband deutet darauf hin, daß der Fokus abseits liegt, mit einem schmalen bewegten Papierstreifen kann man das rausfinden (Detektorplatine abschrauben).
Das Gitter ist drehbar montiert. Drehe es mal um einen kleinen Winkel und versuche dann mit Nachjustage des Austrittsspiegels den Fokus an den Spektren-Enden in die Detektorebene zu bekommen. Die Endjustage erfolgt dann mit eingesetztem Diodenarray durch Justieren aller Spiegelschrauben (Fokus, Seite und Höhe) nach Entfernen des rechten Bleches. Mit einigen Iterationen müßte das hinzukriegen sein.
Murphy: Noch besser geht halt nicht, schlimmer immer... - also rechtzeitig aufhören.
Ich wünsche Dir Viel Glück bei der Fummelei - Werner
Ich kann nichts zur Justierung sagen, aber zum Ergebnis: Bei einer Linienquelle wirst Du vermutlich feststellen, dass die Linien nicht symmetrisch erscheinen:
https://www.moria.de/tech/spectrometry/nexe-lamp/
Das ist bei diesem Typ Spektrometer leider normal und keine falsche Justierung. Es hat leider Auswirkungen auf die Software, wenn sie einen symmetrischen Fit als Peak Finder benutzt.
Michael
Hallo,
habe diesen Beitrag gefunden:
https://www.eureca.de/4910-0-Czerny-Turner-Spektrometer.html
" Eine ausführliche Anleitung ist auf Anfrage erhältlich." <-- vielleicht gibt es Hinweise auf eine Justage.
2026-09-02 07_13_29-Greenshot.jpg
Vorteile: einfach zu durchschauender Strahlengang, daher gut für didaktische Zwecke geeignet. Die Einkopplung des Lichtes über einen Lichtleiter macht den Aufbau für verschiedenste Messungen sehr flexibel und einfach in der Nutzung.
Nachteile: relativ viele optische Elemente, die zueinander justiert werden müssen. Eine Reduzierung der Anzahl an optischen Elementen kann durch den Einsatz eines selbstfokussierenden Gitters erzielt werden.
Liebe Grüße
Rudolf
Zitat von: Peter_le in September 01, 2026, 20:34:27 NACHMITTAGSVermutlich willst du das Spektrometer nicht nur für Ramanspektroskopie verwenden, oder?
Nun, Spektrometer sind, wie Mikroskope, anscheinend Rudeltiere. Ich habe inzwischen 2 davon. Das erste ist mit einem 900 Linien/mm Gitter ausgestattet, das zweite, das ich erst gekauft habe, mit vermutlich 1800.
Das erste konnte ich auf gute Empfindlichkeit justieren. Ich bekomme damit Ramanspektren, allerdings umfasst der Bereich von 0 bis 4000 cm-1 Ramanverschiebung (532 nm bis 670 nm) nur etwa 400 Pixel, was die Auflösung doch stark beschränkt. Linienform und -breite sind akzeptabel.
Mit dem 2. bekomme ich eine höhere Auflösung, allerdings ist die Intensität bisher wesentlich geringer - eine gewisse Abnahme würde ich ja wegen der Spreitung über ein breiteres Intervall erwarten.
Viele Grüsse
Florian