Original title: Návrh optického spektrometru
Translated title: Optical spectrometer designing
Authors: Dohnal, Marek ; Křivák, Petr (referee) ; Hudcová, Lucie (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2008
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce je zaměřena na problematiku návrhu a konstrukce optických přístrojů, sloužících ke stanovování prvků ve sloučeninách různých materiálů. Je zde popsána stavba základních optických přístrojů a její různé možné variace, z nichž jedna zvolená je dále rozvedena do detailů. Konkrétně se jedná o optický spektrometr, který spadá svým charakterem do oblasti viditelného záření a do blízké oblasti záření infračerveného. Jsou zde zmíněny základní principy jednotlivých částí z nichž se daný přístroj může skládat, jejich výhody i nevýhody, které daná součást přináší. Pro konkrétně zvolenou sestavu, která je úmyslně zvolena tak aby byly využity nejmodernější postupy měření a bylo dosaženo co nejlepších výsledků měření, je zde podrobně rozebrán princip činnosti a číselně vyřešeny teoretické předpoklady pro správnou činnost spektrometru. Součástí práce je i experimentální měření, které tyto teoretické předpoklady s jistými chybami potvrzuje. Chyby měření, které mohly vzniknout při zvolené sestavě a zvolené měřící metodě jsou vyčísleny v samostatné podkapitole. Dále jsou uvedeny různé metody kalibrace, na jejichž základě byla zvolena vhodná metoda kalibrace užitá při experimentálním měření. V poslední části projektu je proveden blokový návrh zapojení spektrometru, kde je prozkoumána řada vhodných obvodových prvků a u klíčových součástí jsou udány jejich parametry, popř. možné problémy spojené s realizací. Dále je provedena realizace spektrometru složená ze součástí dostupných v laboratoři a dosažené výsledky zpracované programem, vytvořeným speciálně pro tuto aplikaci, jsou porovnány s profesionálním měřícím přístrojem. This project focuses the problems of projection and design of optical instruments being instrumental to determination of elements in various material compounds. There are described here the structures of fundamental optical instruments and their possible variants, one of which has been chosen and further entered into details. The work specifically refers to an optical spectrometer, which by its nature, ranges the bands both of visible and near-infrared radiation. The work presents basic principles of particular parts, which the existent instrument can consist of, the advantages and disadvantages brought by the single parts. For specifically proposed configuration, intentionally set in such a way it uses state-of-the art measurement methods obtaining the best possible measurement results, the work analyzes in details the method of operation and solves numerically the theoretical assumptions for correct operation of the spectrometer. A constituent of the project is an experimental measurement testifying, with certain errors, to the theoretical solutions. The measurement errors that could result from chosen arrangement and chosen measurement method are numerically expressed in a separate sub-chapter. Further various calibration methods are mentioned, based on which the calibration method used during the experimental measurement was selected. The last part of project is focused on circumferential design of the optical spectrometer, where series of suitable circumferential elements was scrutinized. For basic elements there are presented their parameters and possible troubles related to the implementation. Furthermore the realisation of project was carried out and the spectrometer was assembled with the parts available in laboratory. The results were elaborated with a computer programme created specially for this application and then compared to a professional spectrometer.
Keywords: charge coupled device; chromatic dispersion; diffraction grating; electromagnetic spektrum; optical filter; optical spectrometer; prism; refractive index; Spectroscopy; wave length; CCD snímač; chromatická disperze; difrakční mřížka; elektromagnetické spektrum; hranol; index lomu; optický filtr; optický spektrometr; Spektroskopie; vlnová délka

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/14799

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-219587


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses