Amadues and Quantum Software User Manual

Manuál uživatele Amadeus a Quantum Software
Číslo dokumentu 017-70000-000-01-0709
Kanceláře:
Ocean Optics, Inc. World Headquarters
830 Douglas Ave., Dunedin, FL, USA 34698
Telefon:
727.733.2447
Fax:
727.733.3962
08.00 - 20.00 (po-čt), 08.00.- 18.00 (pá) EST
E-mail:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
017-70000-000-02-0709
- všeobecné dotazy k prodeji
- dotazy k objednávkám
- technická podpora
1 / 13
Další kanceláře:
Ocean Optics Asia
666 Gubei Road, Kirin Tower, Suite 601B, Changning District,
Shanghai, PRC. 200336
Telefon:
86.21.5206.8686
Fax:
86.21.5206.8686
E-mail:
[email protected]
Ocean Optics EMEA
Centrum podpory a prodeje
Geograaf 24, 6921 EW DUIVEN, The Netherlands
Telefon:
31-26-3190500
Fax:
31-26-3190505
E-mail:
[email protected]
Regionální ústředí
Maybachstrasse 11
73760 Ostfildern
Telefon:
Fax:
E-mail:
49-711 34 16 96-0
49-711 34 16 96-85
[email protected]
Copyright © 2009 Ocean Optics, Inc.
Všechna práva vyhrazena. Žádná část této publikace nesmí být reprodukována, ukládána do vyhledávacího
systému, nebo předávána jakýmikoli prostředky (elektronicky, mechanicky, fotokopírováním, zaznamenáváním nebo jinak) bez písemného svolení Ocean Optics Inc..
Tento Manuál je prodáván jako součást objednávky a za podmínky, že nesmí být zapůjčen, prodán, pronajmut nebo jinak uveden do oběhu prodejem ani jinak, bez předchozího písemného svolení Ocean Optics,
Inc., v jakékoliv formě vazby nebo obalu jiné než ve které je publikován.
Ochranné značky
Veškeré produkty a služby uvedené v tomto dokumentu jsou ochranné značky, značky služeb, registrované
obchodní značky nebo registrované značky služeb jejich příslušných vlastníků. Omezená odpovědnost
Společnost Ocean Optics vyvinula veškeré úsilí pro zajištění toho, že tento Manuál je maximálně kompletní a
přesný - nicméně nesmí být předpokládána žádná jeho garance nebo vhodnost. Informace jsou poskytovány
na základě "as is". Společnost Ocean Optics, Inc. nenese žádnou odpovědnost vůči jakékoliv fyzické osobě
nebo právnické osobě co se týče jakékoliv ztráty nebo škody vzniklé z informací obsažených v tomto Manuálu.
017-70000-000-02-0709
2 / 13
Obsah
O tomto Manuálu... .......................................................................................................................... 4
Účel a určení dokumentu.............................................................................................................. 4
Shrnutí dokumentu ....................................................................................................................... 4
Dokumentace související s výrobkem .......................................................................................... 4
Upgrade........................................................................................................................................ 4
Kapitola 1:
Úvod do spektroskopie.............................................................................................. 5
Spektroskopie v kostce ................................................................................................................ 5
Spektrogramy ............................................................................................................................... 6
Spektrometr s polem CCD............................................................................................................ 7
Optická omezení ....................................................................................................................... 7
Kapitola 3:
Příslušenství Amadeus ............................................................................................. 9
Vzorkovací jednotka Amadeus ..................................................................................................... 9
Příslušenství optického kabelu Fluorescence............................................................................... 9
Zrcadlo ....................................................................................................................................... 10
Držák žárovky ............................................................................................................................. 10
Údržba ........................................................................................................................................... 11
Péče o optický kabel .................................................................................................................. 11
Péče o spektrometr .................................................................................................................... 11
Vyhledávání a odstraňování problémů ....................................................................................... 12
Často kladené otázky ................................................................................................................. 13
017-70000-000-02-0709
3 / 13
O tomto Manuálu...
O tomto Manuálu...
Účel a určení dokumentu
Tento dokument Vám poskytne instrukce pro instalaci a provoz Vašeho systému Amadeus.
Shrnutí dokumentu
Kapitola
Kapitola 1:
Úvod do spektroskopie
Kapitola 2:
Ikony Quantum Software
Kapitola 3:
Příslušenství Amadeus
Kapitola 4:
Experimenty
Kapitola 5:
Aplikace
Příloha:
Údržba
Popis
Poskytuje přehled o spektroskopii a spektrometrech.
Obsahuje seznam ikon a jejich funkce v software Quantum.
Obsahuje seznam příslušenství Amadeus.
Poskytuje množství různých experimentů prováděných s pomocí Amadeus a software Quantum.
Obsahuje aplikace pro Amadeus a software Quantum.
Obsahuje doporučenou údržbu a tabulku možných problémů a
doporučených řešení.
Dokumentace související s výrobkem
Pro přístup k dokumentaci výrobků Ocean Optics navštivte naši webovou stránku
http://www.oceanoptics.com
Zvolte Technical - Operating Instructions a následně zvolte z roletkových seznamů příslušný dokument.
Případně můžete použít hledání podle čísla modelu (Search by Model Number) ve spodní části webové
stránky.
Návody k výrobkům Ocean Optics najdete také na CD Software and Technical Resources dodávaném se
systémem.
Technickou dokumentaci najdete na webové stránce pod Technical – Engineering Docs.
Upgrade
Občas můžete zjistit, že potřebujete provést změny nebo upgrade Vašeho systému. Pro usnadnění těchto
změn nejprve musíte kontaktovat zákaznickou podporu (Customer Support) a získat číslo RMA (Return
Merchandise Authorization = oprávnění zpětného odkoupení). Pro specifické instrukce k vracení výrobku
laskavě kontaktujte společnost Ocean Optics.
017-70000-000-02-0709
4 / 13
Kapitola 1
Kapitola 1:
Úvod do spektroskopie
Spektroskopie v kostce
Spektrometr je zařízení, které láme světlo do různých barev rozkladem nebo rozptylem různých vlnových
délek. Déšť toto provádí refrakcí světla a tím vytváří duhu - od fialové přes žlutou až k červené barvě.
Toto rozložení barev se nazývá viditelné spektrum. Lidské oko může pozorovat světlo v rozsahu vlnových
délek od 380 nm (fialová) do 780 nm (hluboce rudá). Jiní tvorové mohou vidět světlo v jiných rozsazích.
Stejný efekt můžete pozorovat při odrazu světla na CD disku. Velmi jemné značky (pits) na CD jsou tak malé,
že se blíží vlnové délce světla a způsobují difrakci (lom) světla za vzniku spektra. Povrch CD disku působí
jako difrakční mřížka. Ve skutečnosti se jedná o reflexní difrakční mřížku.
017-70000-000-02-0709
5 / 13
Kapitola 1
Pokud chcete zjistit, jak funguje motocykl - nejlepším způsobem je rozebrat jej na jednotlivé součásti a tak
zjistit, z čeho je vyroben.
POZNÁMKA
Zkuste si na webu vyhledat slova označená modře.
Spektrogramy
Níže jsou uvedena tři spektra, která lze pozorovat pomocí tradičního spektroskopu. Toto je spektrum lampy s
wolframovým vláknem:
Toto je spektrum slunečního světla: je to podobné spojité spektrum - nicméně obsahuje jemné tmavé linie
způsobené absorpcí určitých vlnových délek ve sluneční a zemské atmosféře. Tyto linie se nazývají Fraunhoferovy linie.
Toto je emisní spektrum výbojky s plynným vodíkem. Ukazuje, že plynný vodík emituje světlo poiuze na
určitých vlnových délkách. Vybuzené atomy vodíku emitují specifické série úzkých spektrálních linií nazývané Balmerovy série.
017-70000-000-02-0709
6 / 13
Kapitola 1
Spektrometr s polem CCD
Pozorování slunečního světla spektrometrem nám řekne mnoho o tom, jak funguje. Pokud máte kapesní
spektrometr, můžete porovnat tradiční spektrogram se zobrazením software Quantum.
Sluneční světlo vstupuje do spektrometru štěrbinou šířky 50 mikronů. Tato štěrbina je velice úzká - pouze 5
setin milimetru.
V konvenčním spektrometru uvidíte spektrum a veškeré absorpční linie budou zobrazena jako tmavé čáry.
Tyto linie odpovídají ostrým poklesům v grafu spektra Quantum.
Světlo prochází optikou zaostřovacích zrcadel a reflexní mřížkou. Spektrum dopadá na lineární pole CCD
(CCD array) se 250 miniaturními senzory v řadě tak, že každý senzor (často také nazývaný "pixel") v poli
odpovídá jedné vlnové délce.
Počet fotonů dopadajících na každý pixel je konvergován na napětí a toto napětí dále na hodnotu "X" v grafu.
Osa X je v měřítku podle počtu pixelů (= vlnová délka)
Optická omezení
Spektrometr může zobrazit špičky (peaks) se separací méně než 4 nm. Toto je omezení jeho rozlišení.
Rozlišení spektrometru je limitováno mnoha faktory, včetně následujících:
●
●
●
●
šířka štěrbiny
specifikace mřížky (počet linií na mm) a její kvalita
počet pixelů v poli
fyzická velikost systému
Toto způsobuje zjevný rozptyl emisních a absorpčních linií v zobrazení Quantum, takže tyto linie se jeví jako
ostré Gaussovy špičky (peaks), nicméně je zde stále nápadně vysoké rozlišení pro kompaktní přístroj.
V chemických aplikacích toto nepředstavuje problém, protože absopční špičky jsou obvykle široké několik
stovek nanometrů. Pomocí software Quantum budete de facto s rozmyslem a uváženě "vyrovnávat" spektrum zprůměrováním výstupu pole.
Pro chemické aplikace je mnohem důležitější citlivost nebo dynamický rozsah. Toto umožňuje spektrometru
detekovat malé změny absorpce na ose Y.
017-70000-000-02-0709
7 / 13
Kapitola 1
Intenzita
Spektrogram optického spektrometru
Vlnová délka
štěrbina
50 μm
Takhle nějak vypadá emisní spektrum. Toto je z vodíkové lampy pro pozorování Balmerových linií:
Spektrogram Quantum
Spektrogram optického spektrometru
Emisní linie vypadají jako ostré špičky. Prvky lze identifikovat podle jejich emisních špiček. Uvědomte si, že
některé špičky jsou mimo viditelný rozsah.
017-70000-000-02-0709
8 / 13
Kapitola 3
Kapitola 3:
Příslušenství Amadeus
Vzorkovací jednotka Amadeus
Pro chemické aplikace je nutná vzorkovací jednotka - ta poskytuje konstantní osvětlení roztoků v kyvetách a
eliminuje vliv okolního světla.
Vzorkovací jednotka obsahuje wolframovou lampu poskytující zdroj referenčního světla s vyrovnaným širokým spektrem. Pro měření absorbance slouží přímý (inline) konektor optického kabelu. Postranní vstupní
konektor slouží pro měření fluorescence.
Příslušenství optického kabelu Fluorescence
Příslušenství Fluorescence se připojuje k postrannímu konektoru. Optický kabel má větší průměr (400 mikronů) pro snímání slabšího fluorescenčního signálu. Zrcadlo podporuje zesílení fluorescenčního efektu
odrazem světla zpět do vzorku.
017-70000-000-02-0709
9 / 13
Kapitola 3
Zrcadlo
Neztraťte toto drobné příslušenství!
Zrcadlo ve tvaru "L" maximalizuje světlo pro fluorescenci, nicméně musí být použito vždy, protože zajišťuje
bezpečné držení kyvety. Pro zablokování světla nebo získání tmavé hodnoty otočte zrcadlo o 90°.
Držák žárovky
Pro demontáž montážní podskupiny držáku žárovky použijte imbusový klíč k povolení šroubu bez hlavy.
017-70000-000-02-0709
10 / 13
Příloha
Údržba
Péče o optický kabel
Optické kabely obsahují skleněné jádro. Nesmí být ohýbány s poloměrem menším než 10 cm. Pokud je
konec kabelu znečištěný, použijte k jeho očištění utěrku na objektivy a alkohol. Pokud kabel nepoužíváte,
použijte příslušnou krytku.
Péče o spektrometr
Spektrometry Ocean Optics jsou přesné přístroje, navržené jako lehká přenosná zařízení. Dodržujte následující preventivní opatření.
●
●
●
●
●
Zabraňte nárazům a pádům
Zabraňte působení extrémních teplot
Pokud byl přístroj vystaven teplotám pod bodem mrazu, ponechejte jej před použitím hodinu při
pokojové teplotě
Zabraňte dlouhodobému vystavení přístroje přímému slunečnímu záření
Pokud přístroj nepoužíváte, nasaďte protiprachový kryt
017-70000-000-02-0709
11 / 13
Příloha
Vyhledávání a odstraňování problémů
Problém
Ikony jsou "šedé".
Možná příčina
Doporučené řešení
Nesprávně připojený USB kabel. Ukončete software Quantum, odpojte a
znovu připojte USB kabel, a znovu spusťte
software.
Stopa je vylmi nízká.
Příliš málo světla.
Zvyšte integrační čas. Umístěte optický
Je nastavený zoom.
kabel tak, aby přijímal více světla.
Zkuste zoom+ nebo numerický zoom na
ose Y.
Stopa je mimo stupnici inten- Příliš mnoho světla. Je nastaven Snižte integrační čas. Umístěte optický
zity.
zoom+.
kabel tak, aby přijímal méně světla.
Klikněte na zoom-.
Stopa nízké vlnové délky v
Pod hodnotou 400 nm má lampa Použijte numerický zoom pro zahájení osy
režimu Absorbance nebo
vzorkovací jednotky nízkou in- X na hodnotě 450 nm.
Transmission je hrotitá a
tenzitu. V režimu Absorbance a
skoková.
Transition je poměr signál/šum
příliš nízký pro poskytnutí spolehlivého signálu.
Ve spektru se vyskytují se
V blízkosti se nachází fluVypněte nebo odstraňte fluorescenční
neočekávané ostré špičky.
orescenční lampa.
lampu. Tato lampa emituje spektrální linie
rtuti.
Fluorescenční signál z poPoužíváte nesprávný optický
Ujistěte se, že k postrannímu konektoru je
stranního konektoru optické- kabel.
připojen kabel P-600-1-SR 600 mikronů.
ho kabelu je velmi slabý.
Kinetická linie je velmi plochá. Je nastaven příliš široký rozsah Použijte numerický zoom na ose Y pro
grafu.
zobrazení pouze toho rozsahu absorbance,
ve kterém pracujete.
017-70000-000-02-0709
12 / 13
Příloha
Často kladené otázky
Jak mohu získat upgrade software?
Upgrade je dostupný u Vašeho distributora. Upgrade software je bezplatný.
Jak pevný je kabel z optických vláken?
Jádro kabelu je vyrobeno ze skla. Kabel neohýbejte s poloměrem menším než 10 cm.
Mohu používat spektrometr venku?
Ano - ale pouze v suchém a teplém počasí. Pouzdro nevystavujte přímému slunečnímu záření. Spektrometr je laboratorní přístroj a není navržen k používání v "drsném" prostředí.
Vylil jsem chemikálie do držáku kyvety. Co mám dělat?
1.
Pomocí šestihranného klíče demontujte modul lampy.
2.
Očistěte lampu měkkou vlhkou tkaninou.
3.
Držák kyvety vymyjte deionizovanou vodou.
4.
Vysušte vzduchem. Namontujte zpět.
Kde mohu koupit optický kabel 600 microů Fluorescence?
Je dostupný u Vašeho distributora.
Provádím pozorování při velmi slabých úrovních zdroji světla. Jak mohu dostat do spektrometru více
světla?
Použijte kabel 600 mikronů. Tímto způsobem lze získat až desetinásobek světla než při použití kabelu
50 mikronů. Alternativně použijte bez vlákna, ale při nepoužívání nasaďte protiprachovou krytku.
Jak mám kalibrovat spektrometr?
Spektrometry Red Tide a Amadeus jsou kalibrovány ve výrobě. Vážný náraz může způsobit chybu
kalibrace, nicméně při normálním používání není rekalibrace požadována. Kalibraci můžete překontrolovat porovnáním s knihovnou emisních spekter. V případě problémů kontaktujte Vašeho distributora.
017-70000-000-02-0709
13 / 13