Manual de Utilização do Software Espectroscopia de Terra Rara
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1. e A estrutura do arquivo possui na primeira linha o n mero de pontos e nas linhas abaixo quatro colunas que ser o explicadas dentro de cada experimento e Nome da Imagem Ap s realizar o experimento a tela com o gr fico dos pontos coletados salva Novamente n o necess rio colocar a extens o por padr o bmp e N mero de M dias Esse o n mero de medidas que o PIC ir realizar em um mesmo ponto para calcular a m dia O Intervalo de tempo entre cada medida de Ims Os valores poss veis v o de 1 at 65535 e Passo em nan metro Esse o Intervalo que o monocromador ir percorrer entre duas medidas note que como o passo est em nan metros seu valor ir depende da grade de difra o escolhida os valores poss veis para cada grade s o e Grade de difra o 1 0 125 0 25 0 5 2 5 ou 12 5nm e Grade de difra o 2 0 25 0 5 1 5 ou 25nm e Grade de difra o 3 0 5 1 2 10 ou 50nm e Grade de difra o Os valores poss veis para a grade de difra o v o de 1 3 a escolha da grade de difra o depende do comprimento de onda que deseja medir e Grade de difra o 1 De 100 450nm e Grade de difra o 2 De 200 900nm e Grade de difra o 3 De 400 1800nm e Posi o Inicial Esse o valor que definir o comprimento de onda m nimo que ser medido seu valor tamb m depende da grade de difra o escolhida veja os Intervalos de medida para cada grade no item acima e Posi o Fi2. Espectro do KCICN Yb 24 A linha vermelha foi feita com 10 m dias a verde com 100 m dias e a laranja com 1000 m dias em todas o passo foi de Inm ApConversion Vidro Fluoreto 1 o Er 5 Yb Para realizar esse experimento foi usada a seguinte montagem Figura 10 Aparato utilizado Foram realizadas tr s medidas para a primeira delas o sistema era e Laser de 980nm e 500mW e Detector de Sil cio e Fenda de 1002 m e Passo de Inm e Grade de difra o 2 e Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms gi e Sensibilidade 200 V Posicao do mouse 591 61 13 600 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 saida 100 dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura 11 Primeira Medida Para a segunda medida o sistema era e Laser de 808nm e 50mW e Detector de Sil cio Hi e Fenda de 500 m e Passo de Inm e Grade de difra o 2 e Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms f e Sensibilidade 200 V Posicao do mouse 591 17 74 600 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 saida J3 100 dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura 12 Segunda Medida ApConversion Para a terceira medida e Laser de 808nm e 50mW e Detector de Germ nico u Fenda de 500 m Passo de Inm Grade de difra o 3 Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms L e Sensibilidade 500 V Posicao do mouse 591 600 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 s
3. Manual de Utilizac o do Software Espectroscopia de Terra Rara Felipe Ferreira Resumo O manual de utiliza o tem como objetivo fornecer as instru es b sicas para utiliza o do software desenvolvido no curso Laborat rio Avan ado para F sica Computacional no segundo semestre de 2013 Tela Principal Na tela inicial Figura 1 o usu rio pode escolher entre as seguintes op es e Coletar Dados Nesta op o o usu rio ir escolher qual experimento ir realizar e Graficar Permite que o usu rio plot arquivos gerados anteriormente pela op o Coletar Dados e Sair Encerra o programa Pressione ENTER para selecionar e ESC para sair Felipe Ferreira FisComp 010 Dezz2Z013 Figura 1 Tela inicial Para selecionar a op o utilize as setas direcionais do teclado e enter para confirmar A tecla esc possui o mesmo efeito que a op o Sair Coletar Dados Existem tr s op es de experimentos no programa e Fotoluminesc ncia Neste experimento o programa ir coletar o espectro da luz que est entrando pelo monocromador e Transmiss o Este experimento dividido em tr s partes a primeira a coleta do espectro da fonte IntA de luz que ir iluminar a amostra a segunda a coleta do espectro da amostra iluminada IA e a terceira e ltima o c lculo da transmiss o usando a seguinte rela o T A HA IolA fo e Absor o De maneira an loga Transmiss o s o fe
4. aida J3 100 dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura 13 Terceira Medida Transmiss o Foram feitos dois espectros de transmiss o o primeiro foi o espectro de transmiss o d gua e pode ser visto na imagem abaixo Posicao do mouse 643 11 36 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 agua dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura Transmiss o gua O outro espectro de transmiss o medido foi do Vidro Fluoreto 1 Er 5 Yb para isso foi usado o seguinte esquema r e CS Pois DD PR O ge al IRA e a a os a dea a A Eu E E pa da OS i F ir a Mi Er O J a o Dm rig e i 1 T E E A Ui E e a A s i 3 o E PATA DE DA co E De SS An 2 i a A o TD pa a a ar ae E a EA ao MP Ta tia E ada X Me ar e O n al A 7 re sh a af Re da ndo ds Lo AE Po E ado o G e a Xo E PROSA e dr a o m Do A aa qm Figura Aparato Transmiss o A configura o usada foi e Laser de 808nm e 50mW e Detector de Germ nico e Fenda de 500 m e Passo de Inm e Grade de difra o 3 e Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms L e Sensibilidade 500V O resultado obtido pode ser visto na pr xima imagem Posicao do mouse 1204 207 17 1325 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 saida 4 100 dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura Transmiss o Vidro Fluoreto 1 Er 5 Yb Para a absor o o processo an logo
5. itas duas medidas uma do espectro da fonte de luz e outra do espectro f da amostra iluminada A diferen a ocorre na terceira parte a atA logrot ot IA rela o usada para o c lculo da absor o a seguinte Laboratorio Avancado de Fisica Escolha o Experimento Transmiss o Absorcao Pressione ENTER para selecionar e ESC para voltar Figura 2 Escolha do experimento Para selecionar o experimento utilize as setas direcionais e enter para confirmar A tecla esc volta para o menu inicial Observa o Na primeira vez que o usu rio acessar essa tela o sistema ir calibrar o monocromador Note que devido a calibra o o usu rio n o deve mover a posi o do monocromador manualmente Interface Comum Todos os experimentos possuem uma mesma interface para determinar os par metros que ser o usados durante as medidas Laboratorio Avancado de Fisica Entre com os Dados gt gt None do arquivo Csaidadat Nome da imagem Cimagen bmp Numero de medias 50 Fasso em nanometro O Snm Grade de difracao 3 Posicao inicial CO0Unm Posicao final 1300nn Pressione ENTER para editar e ESC para voltar Todos os campos devem ser preenchidos Figura 3 Dados para realizar o experimento Os campos que precisam ser preenchidos s o e Nome do Arquivo Arquivo onde ser salvo os dados coletados pelo programa e A extens o do arquivo definida por padr o como dat e n o precisa ser preenchida
6. meira linha do arquivo ter o n mero de pontos e nas linhas seguintes possu quatro colunas na primeira o comprimento de onda na segunda a intensidade e nas duas ltimas o valor zero isso feito para facilitar a implementa o futura de novas fun es Transmiss o Este experimento faz duas varreduras no espectro antes de realizar a primeira varredura o programa ir pedir que o usu rio retire a amostra Ap s realizar essa varredura o programa pede para o usu rio colocar a amostra e realiza a segunda varredura O arquivo de sa da tem o mesmo padr o a diferen a est nas colunas a primeira coluna o comprimento Inf A F j A de onda a segunda a transmiss o a terceira coluna o valor de e na quarta o valor de Absor o Experimento completamente an logo ao experimento de transmiss o nesse caso a diferen a est na aA segunda coluna do arquivo de sa da que possui o valor Graficar Neste modo o usu rio pode graficar at 5 arquivos gerados pelo programa em qualquer experimento Ao acessar esse modo o usu rio ir visualizar a seguinte tela Laboratorio vancado de Fisica Graf icar arquivos existentes Numero de arquivos 3 Arquivo 1 tl dat Arquivo 2 saida txt Arquivo 3 transl dat Pressione ENTER para editar e ESC para voltar Todos os campos devem ser preenchidos Figura 5 Entrada de Arquivos Nessa tela o usu rio deve preencher o n mero de arquivos que ser o plotados Depoi
7. nal De maneira an loga posi o inicial define o comprimento de onda m ximo que ser medido pelo programa seu valor deve ser sempre maior que a Posi o Inicial Para selecionar o campo utilize as setas direcionais e enter para editar A tecla esc volta ao menu de escolha do experimento Ap s preencher todos os campos e selecionar a op o Aquisicionar o programa ir posicionar o monocromador na posi o inicial e come ar a realizar as medidas Tela de Aquisi o Todos os experimentos compartilham a mesma tela de aquisi o enquanto o programa recebe os dados do PIC ele realiza um plot do valor obtido pelo comprimento de onda que pode ser visto na figura 4 709 50 nm 0 49 Volts 500 OB Comprimento de Onda nm Numero de pontos 601 Numero de medias 1 Passo em nanometros O Snm Nome do arquivo saida dat Nome da imagem imagem bmp Aperte p para pausar Figura Tela de Aquisi o Durante a aquisi o o usu rio pode pausar apertando a tecla p durante a pausa o usu rio poder parar de aquisicionar apertando a tecla esc ou continuar apertando enter Caso o usu rio deseje parar o programa Ir reposicionar o monocromador na posi o inicial feito 1sso o usu rio pode decidir se deseja voltar ao menu inicial ou sair do programa Fluoresc ncia Neste experimento o programa ir realizar apenas uma varredura no espectro Ap s isso o programa salva os dados em um arquivo como dito anteriormente a pri
8. s de informar o n mero de arquivos o usu rio dever entrar com os nomes dos arquivos existentes O resultado do plot pode ser visto na figura abaixo 00 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 saida dat Arquivo Aperte qualquer tecla para continuar Figura 6 Arquivos plotados Resultados Para demonstrar o programa alguns resultados s o exibidos Espectro da L mpada de Merc rio O primeiro resultado a ser exibido o espectro de duas l mpadas de merc rio A configura o usada para essa medida foi e Detector de Sil cio uu e Fenda de 100m e Grade de difra o 2 e N mero de m dias 100 e Passo de 0 25nm e Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms li e Sensibilidade 200 V 0 00 l NN 290 Ida 435 se 620 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 Figura L mpada de Merc rio 1 Posicao do mouse 992 09 51 0 00 111 PAOLO 305 410 515 62Z0 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 Figura L mpada de Merc rio 2 Fotoluminesc ncia KCICN Yb Para esse experimento o sistema usado foi o seguinte e Laser de 405nm e Detector de Sil cio Fr e Fenda de 100 m e Grade de difra o 2 e Configura o do Lock In e Constante de tempo 300ms f e Sensibilidade 200 V 675 Comprimento de Onda nm Arquivo 1 solda 1 10odat Arquivo Arquivo 3 saida 1 1000 dat Aperte qualquer tecla para continuar Figura 9
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