Nghiên cứu phương pháp đo phổ hồng ngoại bằng giao thoa kế laser michelson

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Doãn Giang NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HỒNG NGOẠI BẰNG GIAO THOA KẾ LASER MICHELSON LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Doãn Giang NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HỒNG NGOẠI BẰNG GIAO THOA KẾ LASER MICHELSON Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật khí : 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Vinh PGS.TS Nguyễn Thị Phương Mai Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng Các số liệu sử dụng phân tích luận án có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận án tự tìm hiểu, thực hành đánh giá trung thực, khách quan Thiết bị kết nghiên cứu tiến hành thử nghiệm Phịng thí nghiệm Quang điện tử, Bộ mơn Cơ khí xác quang học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Người hướng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh PGS TS Nguyễn Văn Vinh Doãn Giang PGS TS Nguyễn Thị Phương Mai LỜI CÁM ƠN Trong suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, nhận nhiều hướng dẫn, giúp đỡ quý báu Thầy Cô bạn bè đồng nghiệp Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin bày tỏ lời cám ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo Sau Đại học, Viện Cơ khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới hai Thầy Cô hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Vinh PGS.TS Nguyễn Thị Phương Mai, Thầy Cơ tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nội dung luận án Tôi xin bày tỏ lời cám ơn chân thành tới Q Thầy Cơ Bộ mơn Cơ khí xác Quang học góp ý cho tơi ý kiến bổ ích, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi đ ược thực hành thí nghiệm q trình nghiên cứu học tập Những nhận xét đánh giá Quý Thầy cô, đặc biệt gợi ý hướng giải vấn đề suốt trình nghiên cứu thực học vơ quý giá không trình viết luận án mà trình hoạt động chuyên môn sau Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới anh chị em công tác Bộ mơn Cơ khí xác Quang học, tập thể nghiên cứu sinh Bộ môn chia sẻ tạo điều kiện giúp tơi hồn thành nội dung luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Đo lường Việt Nam; Trung tâm Đo lường Quân đội, giúp đỡ tơi q trình kiểm tra đánh giá kết thực nghiệm Tôi xin chân thành cảm ơn Thủ trưởng Bộ tư lệnh Hóa học - Bộ Quốc phịng; Ban lãnh đạo, huy Viện Hóa học - Môi trường quân tạo điều kiện thời gian, bố trí cơng việc giúp tơi hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cuối xin cảm ơn đến gia đình bạn bè chia sẻ, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu./ Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận án Doãn Giang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU MỞ ĐẦU .13 1.Tính cấp thiết đề tài luận án .13 Mục đích, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu 13 Nội dung nghiên cứu .14 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 14 Những kết luận án 15 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI VÀ THIẾT BỊ ĐO BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 16 1.1.Đặt vấn đề 16 1.2 Nguồn xạ hồng ngoại 16 1.3 Thiết bị đo phổ hồng ngoại 18 1.4 Ứng dụng hồng ngoại phân tích phát chất hóa học .21 1.5 Một số sơ đồ máy đo phổ hồng ngoại 24 1.5.1 Sơ đồ máy đo hãng Thermo 24 1.5.2 Sơ đồ máy đo hãng Shimadzu 24 1.5.3 Sơ đồ máy đo hãng Jasco 25 1.5.4 Sơ đồ máy đo hãng Oriel- Newport 25 1.6 Kỹ thuật dịch chuyển thay đổi quang lộ hệ giao thoa .26 1.6.1 Kỹ thuật quay gương 27 1.6.2 Kỹ thuật sử dụng kiểu quay đàn hồi .27 1.7 Ưu điểm máy đo phổ FT-IR sử dụng giao thoa kế Michelson 28 1.7.1 Độ phân giải độ xác cao 28 1.7.2 Đa bước sóng .29 1.7.3 Năng lượng truyền qua lớn 29 1.8 Kỹ thuật thu nhận xử lý số liệu đo 31 1.9 Các giải pháp ổn định rung động chống nhiễu đo 31 1.10 Kết luận 32 1.11 Hướng nghiên cứu luận án 33 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ MÁY ĐO BỨC XẠ HỒNG NGOẠI BẰNG GIAO THOA KẾ LASER MICHELSON 34 2.1 Đặt vấn đề 34 2.2 Giao thoa kế Michelson 34 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý giao thoa Michelson 34 2.2.2 Sự thay đổi cường độ ảnh giao thoa 35 2.2.3 Sự thay đổi vân giao thoa 37 2.2.4 Xác định tần số giao thoa dịch chuyển gương động .39 2.3 Máy phân tích phổ hồng ngoại hấp thụ sử dụng giao thoa kế Michelson 40 2.4 Xây dựng sơ đồ đo phổ hồng ngoại giao thoa Michelson 44 2.4.1 Sơ đồ nguyên lý 44 2.4.2 Mô tả hoạt động hệ thống đo .45 2.4.3 Đo lấy mẫu tín hiệu .46 2.4.5 Khảo sát hoạt động hệ Laser 50 2.5 Thu nhận xử lý tín hiệu đo phổ xạ hồng ngoại .51 2.6 Ứng dụng vào hệ đo phổ hồng ngoại 53 2.7 Xử lý tín hiệu phép biến đổi Fourier 56 2.8 Kết luận chương 60 CHƯƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TÍN HIỆU CHO HỆ THỐNG PHỔ HỒNG NGOẠI BẰNG KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN PHA 62 3.1 Đặt vấn đề 62 3.2 Kỹ thuật trích xuất đồng khuếch đại 62 3.3 Các kỹ thuật điều biến sử dụng phân tích phổ hồng ngoại .65 3.3.1 Kỹ thuật điều biến biên độ 65 3.3.2 Điều biến tần số 67 3.3.3 Kỹ thuật điều biến pha 69 3.4 Khảo sát biên độ tần số điều biến tối ưu sử dụng phương pháp điều biến pha 72 3.5 Kết luận chương 74 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG ĐO PHỔ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 76 4.1 Đặt vấn đề 76 4.2 Tính tốn mơ xác định lựa chọn thông số thiết bị hệ thống đo hồng ngoại 76 4.3 Thiết kế hệ thống khí 78 4.3.1 Đệm khí cho gương động 79 4.3.2 Động voice coil - VC 80 4.4 Tích hợp máy đo giao thoa 81 4.5 Bàn cách ly rung động 82 4.6 Hệ giao thoa laser .88 4.6.1 Nguồn phát laser 88 4.6.2 Gương phản xạ lăng kính chia chùm .89 4.7 Hệ giao thoa hồng ngoại .89 4.7.1 Gương phản xạ hồng ngoại 90 4.7.2 Lựa chọn gương Parabol .92 4.7.3 Lựa chọn chia chùm hồng ngoại 93 4.7.4 Lựa chọn Cảm biến hồng ngoại 94 4.8 Hệ thống thu nhận xử lý tín hiệu 95 4.8.1 Bộ tạo tín hiệu dao động chuẩn Function Generator-FG 96 4.8.2 Bộ khuếch đại lock-in amplifier LIA 96 4.8.3 Bộ chuyển đổi tương tự sang số ADC thu nhận liệu DAQ .97 4.9 Thiết lập chỉnh hệ thống 98 4.9.1 Thiết lập chỉnh hệ thống giao thoa laser 98 4.9.2 Hiệu chỉnh detector hồng ngoại 100 4.10 Khảo sát hoạt động hệ thống đo với mội số nguồn phát xạ hồng ngoại 101 4.10.1 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn sợi đốt công suất 100W .101 4.10.2 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn sợi đốt công suất 150W .102 4.10.3 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn sợi đốt công suất 200W .103 4.10.4 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 200mm 105 4.10.5 Đo kiểm tra nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 500mm 106 4.10.6 Đo kiểm tra nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 900mm 106 4.10.7 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 2000mm 108 4.10.8 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 3000mm 109 4.10.9 Đo khảo sát nguồn phát xạ hồng ngoại đèn halogen khoảng cách 5000mm 109 4.10.10 Đo kiểm tra xạ mẫu chất amonia 111 4.11 Kết luận chương 112 KẾT LUẬN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC 122 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số Bộ tách tia ADC Analog Digital Converter BS Beam Splitter DAC Digital-Analog Convertor DFT Discrete Fourier Transform Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự Biến đổi Fourier rời rạc DIR Detector Infrared Radiation Cảm biến đo xạ hồng ngoại DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số EMR Electric magnetic Radiation Bức xạ điện từ EOM Electro-optic modulator Điều biến quang điện FC Frequency Counter Bộ đếm tần số FFT Fast Fourie Transform Biến đổi Fourie nhanh FIR Far Infrared Radiation Bức xạ hồng ngoại xa FT Fourie Transform Biến đổi Fouire FT-IR Fourie Transform – Infared Radiation Phổ hồng ngoại xác định biến đổi Fourie IR Infrared Radiation Bức xạ hồng ngoại LD Laser Diode Nguồn laser diode LIA Lock-in amplifier Bộ trích xuất đồng khuếch đại MCT Mercury-Cadmium-Telluride Cảm biến hồng ngoại MCT MIR Mid Infrared Radiation Bức xạ hồng ngoại trung NIR Near Infrared Radiation Bức xạ hồng ngoại gần S Light Source Nguồn sáng S&H Sampling and Hold Lấy mẫu tín hiệu USB Universal Serial Bus Bus truyền thông đa ZPD Zero path difference Điểm cân DAQ Data acquisition Bộ thu nhận liệu LPF low-pass filter Lọc tần số thấp FG Function generator Bộ tạo dao động FTS Fourier Transform Spectrometer Phổ biến đổi Fourier DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Tiếng Việt  : Góc phi  : Bước sóng  : Số pi  : Thời gian trễ  : Tần số góc  : Số sóng l : Quang lộ µm : Micromet A : Hệ số hấp phụ d : Quãng đường dịch chuyển gương động f : Fgt : Tần số Tần số hệ giao thoa fr : Tần số tín hiệu tham chiếu fs : Tần số tín hiệu mẫu I : Cường độ sáng Imax : Cường độ sáng cực đại Imin : Cường độ sáng cực tiểu K : Nhiệt độ K t : Thời gian T : Chu kỳ V : Độ nét tín hiệu Vr : Tín hiệu tham chiếu Vs : Tín hiệu mẫu m : Tần số cộng hưởng  cs : Hệ số nén cao su  lx : Hệ số nén lò xo DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Phân vùng bước sóng hồng ngoại 16 Bảng 1.2 Thông số xạ điện từ trường 18 Bảng 2.1 Các thành phần hệ thống đo phổ hồng ngoại 45 Bảng 2.2 Bảng trạng thái tín hiệu 54 Bảng 3.1 Điều kiện thí nghiệm xác định độ tương phản vân giao thoa 73 Bảng 4.1 Tổng hợp lưa chọn thông số hệ thống .78 Bảng 4.2 Danh mục thiết bị hệ thống khí 79 Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật đệm khí dịch chuyển thẳng 80 Bảng 4.4 Thông số động cuộn cảm 81 Bảng 4.5 Các thông số thử nghiệm .84 Bảng 4.6 Danh mục thiết bị hệ laser 88 Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật nguồn He-Ne laser 89 Bảng 4.8 Danh mục thiết bị hệ hồng ngoại IR .89 Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật gương phản xạ 90 Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật gương parabol hội tụ .92 Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật lăng kính chia chùm 94 Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật cảm biến 95 Bảng 4.13 Danh mục thiết bị hệ thu nhận tín hiệu 96 Bảng 4.14 Thơng số tạo tín hiệu dao động chuẩn 96 Bảng 4.15 Thông số kỹ thuật LIA (PS-1) 97 Bảng 4.16 Thông số kỹ thuật ADC- VDS-3102 98 Bảng 4.17 Bảng thông số thiết bị thử nghiệm 101 PHỤ LỤC Kết thí nghiệm đo với đèn nhiệt b- Phổ bước sóng đèn nghiệt Hình Kết đo phổ xạ hồng ngoại đèn nhiệt khoảng cách 500mm a- Phổ tín hiệu đèn nhiệt b- Phổ bước sóng đèn nghiệt Hình Kết đo phổ xạ hồng ngoại đèn nhiệt khoảng cách 2000mm a- Phổ tín hiệu đèn nhiệt b- Phổ bước sóng đèn nghiệt Hình Kết đo phổ xạ hồng ngoại đèn nhiệt khoảng cách 3000mm a- Phổ tín hiệu đèn nhiệt 122 Kết đo tham chiếu xí nghiệp Z76 Tổng cục cơng nghiệp quốc phịng/BQP Hình Kết đo tham chiếu đèn Halogen khoảng cách 300mm Hình Kết đo tham chiếu đèn Halogen khoảng cách 5000mm 123 Hình Thiết bị đo bước sóng nhà máy Z76/Tổng cục Cơng nghiệp Quốc phịng Hình Thiết bị đo kiểm tra đèn nhiệt nhà máy Z76/Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng 124 Số liệu đo thử nghiệm nguồn phát nhiệt đèn Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn sợi đốt, cơng suất 100W TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng Cường độ (nm) 74.293 37.146 24.764 18.573 14.859 12.382 10.613 9.287 8.255 7.429 6.754 6.191 5.715 5.307 4.953 4.643 4.370 4.127 3.910 3.715 (mV) 0,26 0,67 2,28 1,40 4,46 6,05 5,15 6,59 6,59 7,83 9,49 11,98 11,69 15,98 21,60 28,48 30,33 21,84 18,95 19,86 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng Cường độ (nm) 3.538 3.377 3.230 3.096 2.972 2.857 2.752 2.653 2.562 2.476 2.397 2.322 2.251 2.185 2.123 2.064 2.008 1.955 1.905 1.857 (mV) 16,17 12,40 7,92 4,29 2,26 2,42 2,76 2,58 2,78 2,32 1,89 1,07 0,85 2,00 3,14 3,87 4,99 6,28 7,24 5,50 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng Cường độ (nm) 1.812 1.769 1.728 1.688 1.651 1.615 1.581 1.548 1.516 1.486 1.457 1.429 1.402 1.376 1.351 1.327 1.303 1.281 1.259 1.238 (mV) 3,42 2,10 1,74 1,99 1,99 2,22 2,38 2,59 3,17 3,51 3,42 3,00 2,65 2,99 2,99 2,97 3,85 5,01 6,68 7,88 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn sợi đốt, công suất 150W TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 76.829 38.414 25.610 19.207 15.366 12.805 10.976 9.604 8.537 7.683 6.984 6.402 5.910 5.488 5.122 4.802 4.519 4.268 4.044 3.841 Cường độ (mV) 0,24 0,57 2,12 0,98 3,96 5,33 4,53 5,83 5,84 6,30 7,81 9,71 10,68 14,14 17,33 26,72 32,99 25,80 19,66 22,53 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 3.659 3.492 3.340 3.201 3.073 2.955 2.846 2.744 2.649 2.561 2.478 2.401 2.328 2.260 2.195 2.134 2.076 2.022 1.970 1.921 Cường độ (mV) 20,47 15,63 10,21 5,46 2,41 2,25 2,73 2,16 2,15 1,78 1,38 0,79 0,29 0,98 1,54 2,03 2,77 3,92 4,06 3,32 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 1.874 1.829 1.787 1.746 1.707 1.670 1.635 1.601 1.568 1.537 1.506 1.477 1.450 1.423 1.397 1.372 1.348 1.325 1.302 1.280 Cường độ (mV) 2,49 1,50 1,16 1,34 1,23 1,47 1,62 1,81 2,34 2,36 2,32 2,05 1,89 1,94 2,27 2,81 3,36 3,44 3,85 4,32 125 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn sợi đốt, cơng suất 200W TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 79.758 39.879 26.586 19.940 15.952 13.293 11.394 9.970 8.862 7.976 7.251 6.646 6.135 5.697 5.317 4.985 4.692 4.431 4.198 3.988 Cường độ (mV) 0,29 0,97 2,30 0,92 4,38 6,08 5,27 6,63 6,67 7,53 8,46 11,72 11,51 16,19 22,31 29,89 32,43 23,23 19,41 20,60 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 3.798 3.625 3.468 3.323 3.190 3.068 2.954 2.849 2.750 2.659 2.573 2.492 2.417 2.346 2.279 2.216 2.156 2.099 2.045 1.994 Cường độ (mV) 16,79 12,74 8,09 4,55 2,12 2,29 2,82 2,36 2,45 1,87 1,23 0,52 0,37 1,67 2,12 3,24 4,03 5,26 5,37 5,09 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 1.945 1.899 1.855 1.813 1.772 1.734 1.697 1.662 1.628 1.595 1.564 1.534 1.505 1.477 1.450 1.424 1.399 1.375 1.352 1.329 Cường độ (mV) 2,96 2,06 1,67 1,91 2,16 1,91 2,32 2,59 3,17 3,30 3,31 2,88 2,61 2,52 3,18 4,00 4,58 5,15 5,60 6,35 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo khoảng cách 200mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 53.219 26.610 17.740 13.305 10.644 8.870 7.603 6.652 5.913 5.322 4.838 4.435 4.094 3.801 3.548 3.326 3.131 2.957 2.801 2.661 Cường độ (mV) 0,23 0,11 0,32 0,23 1,04 0,96 0,50 0,88 1,04 1,70 1,51 1,85 2,08 3,05 4,03 4,80 6,81 8,67 8,01 10,43 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 2.534 2.419 2.314 2.217 2.129 2.047 1.971 1.901 1.835 1.774 1.717 1.663 1.613 1.565 1.521 1.478 1.438 1.401 1.365 1.330 Cường độ (mV) 13,61 13,28 9,38 6,51 4,32 3,85 6,29 5,77 5,95 6,01 6,10 6,12 5,44 4,58 4,12 3,78 3,13 2,69 2,23 0,95 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 1.298 1.267 1.238 1.210 1.183 1.157 1.132 1.109 1.086 1.064 1.044 1.023 1.004 986 968 950 934 918 902 887 Cường độ (mV) 0,67 0,25 0,50 0,30 0,62 0,83 0,70 1,02 1,40 1,91 2,69 3,44 3,20 2,67 2,37 2,36 2,06 1,81 1,61 1,48 126 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo khoảng cách 500mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 52.337 26.169 17.446 13.084 10.467 8.723 7.477 6.542 5.815 5.234 4.758 4.361 4.026 3.738 3.489 3.271 3.079 2.908 2.755 2.617 Cường độ (mV) 0,19 0,13 0,21 0,20 0,62 0,77 0,42 0,55 0,68 1,45 1,21 1,58 2,47 2,80 3,15 4,15 5,65 7,26 6,96 8,47 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 2.492 2.379 2.276 2.181 2.093 2.013 1.938 1.869 1.805 1.745 1.688 1.636 1.586 1.539 1.495 1.454 1.415 1.377 1.342 1.308 Cường độ (mV) 9,61 8,51 6,30 4,40 3,18 2,76 4,47 3,52 4,10 4,30 5,22 5,82 5,04 4,29 3,50 3,32 2,98 2,83 1,97 1,29 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 1.277 1.246 1.217 1.189 1.163 1.138 1.114 1.090 1.068 1.047 1.026 1.006 987 969 952 935 918 902 887 872 Cường độ (mV) 0,70 0,34 0,52 0,62 0,82 0,88 0,73 0,90 1,03 1,75 2,18 2,71 2,31 1,93 1,84 1,46 1,52 1,18 0,92 0,67 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo 900mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 51.991 25.995 17.330 12.998 10.398 8.665 7.427 6.499 5.777 5.199 4.726 4.333 3.999 3.714 3.466 3.249 3.058 2.888 2.736 2.600 Cường độ (mV) 0,27 0,28 0,52 0,37 1,62 1,52 0,53 1,50 1,51 2,47 2,23 3,17 4,15 5,78 7,08 9,16 11,72 14,76 14,21 18,18 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 2.476 2.363 2.260 2.166 2.080 2.000 1.926 1.857 1.793 1.733 1.677 1.625 1.575 1.529 1.485 1.444 1.405 1.368 1.333 1.300 Cường độ (mV) 24,44 24,08 17,36 11,62 7,43 7,34 11,16 9,22 10,25 9,55 11,20 12,12 10,66 9,08 7,78 6,67 6,07 5,62 4,68 3,05 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 1.268 1.238 1.209 1.182 1.155 1.130 1.106 1.083 1.061 1.040 1.019 1.000 981 963 945 928 912 896 881 867 Cường độ (mV) 1,28 0,57 0,82 1,18 1,53 1,59 1,71 1,98 2,60 3,61 5,19 5,93 5,31 4,21 3,64 3,00 2,81 2,48 2,13 1,52 127 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo khoảng cách 2000mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 135.692 67.846 45.231 33.923 27.138 22.615 19.385 16.962 15.077 13.569 12.336 11.308 10.438 9.692 9.046 8.481 7.982 7.538 7.142 6.785 Cường độ (mV) 0,12 0,13 0,10 0,38 0,68 0,34 0,71 0,40 1,35 4,50 3,79 4,31 2,49 2,69 3,22 0,80 1,89 2,30 0,23 2,37 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 6.462 6.168 5.900 5.654 5.428 5.219 5.026 4.846 4.679 4.523 4.377 4.240 4.112 3.991 3.877 3.769 3.667 3.571 3.479 3.392 Cường độ (mV) 1,98 0,68 3,58 2,19 5,12 3,57 3,87 3,59 2,83 4,43 2,46 4,88 4,48 5,04 6,37 7,62 4,97 9,69 7,11 8,03 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 3.310 3.231 3.156 3.084 3.015 2.950 2.887 2.827 2.769 2.714 2.661 2.609 2.560 2.513 2.467 2.423 2.381 2.340 2.300 2.262 Cường độ (mV) 11,03 11,39 7,80 13,78 7,68 6,05 7,95 2,40 3,66 3,15 0,57 4,41 3,26 2,42 2,67 1,79 2,45 4,14 3,10 3,60 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo khoảng cách 3000mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 133.426 66.713 44.475 33.357 26.685 22.238 19.061 16.678 14.825 13.343 12.130 11.119 10.264 9.530 8.895 8.339 7.849 7.413 7.022 6.671 Cường độ (mV) 0,58 0,47 0,76 0,69 0,76 0,61 0,07 0,88 2,00 4,84 4,90 5,12 3,09 3,13 2,67 1,09 1,70 1,34 1,34 2,25 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 6.354 6.065 5.801 5.559 5.337 5.132 4.942 4.765 4.601 4.448 4.304 4.170 4.043 3.924 3.812 3.706 3.606 3.511 3.421 3.336 Cường độ (mV) 0,82 2,05 3,12 0,86 5,22 1,50 3,57 2,56 4,70 2,09 5,15 5,19 3,69 9,03 5,05 8,95 8,66 8,92 8,51 10,43 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 3.254 3.177 3.103 3.032 2.965 2.901 2.839 2.780 2.723 2.669 2.616 2.566 2.517 2.471 2.426 2.383 2.341 2.300 2.261 2.224 Cường độ (mV) 9,45 8,15 9,33 5,61 4,68 4,34 2,53 2,50 2,24 0,66 1,62 2,08 2,35 2,59 1,40 1,24 2,76 1,79 2,95 4,14 128 Bảng Bảng số liệu bước sóng đèn halogen đo 5000mm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bước sóng (nm) 124.175 62.087 41.392 31.044 24.835 20.696 17.739 15.522 13.797 12.417 11.289 10.348 9.552 8.870 8.278 7.761 7.304 6.899 6.536 6.209 Cường độ (mV) 0,21 0,35 0,12 0,27 0,39 0,32 0,28 0,25 0,53 2,62 1,97 2,55 1,44 1,66 1,95 0,34 1,15 1,19 0,38 1,32 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Bước sóng (nm) 5.913 5.644 5.399 5.174 4.967 4.776 4.599 4.435 4.282 4.139 4.006 3.880 3.763 3.652 3.548 3.449 3.356 3.268 3.184 3.104 Cường độ (mV) 1,15 0,55 1,60 1,86 1,31 3,57 2,03 1,93 3,95 2,14 2,67 3,79 2,41 4,10 5,83 3,22 6,38 7,23 3,97 9,02 TT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Bước sóng (nm) 3.029 2.957 2.888 2.822 2.759 2.699 2.642 2.587 2.534 2.483 2.435 2.388 2.343 2.300 2.258 2.217 2.179 2.141 2.105 2.070 Cường độ (mV) 7,72 5,11 8,13 5,11 3,35 4,21 2,31 1,64 1,79 0,82 1,26 2,21 1,41 1,83 1,10 0,70 1,96 1,92 1,46 2,53 129 Chương trình mã CODE Hình Giao diện chương trình thu số liệu đo Mã code chương trình thu nhận số liệu ‘ Khai báo biến chung……………………………………………………… Option Explicit Const BoardNum As Long = ' Board number Dim cc As Long Dim CBRange As Long Dim ADResolution As Long, NumAIChans As Long Dim LowChan As Long, MaxChan As Long Dim ULStat As Long Dim t1 Dim t2 Dim hieu Dim so_dem Dim number_vao As Long Dim so_mau Dim hz Dim i ‘ Chương trình đọc số liệu…………………………………… Private Sub CMD_get2_Click() 'Khia bao ca bien Dim Chan As Long Dim Options As Long Dim DataValue As Single Dim tg Dim i As Long Dim File_name As String Dim sFile As String Dim nFile As Integer ' Mo file nFile = FreeFile 130 With dlgCommonDialog11 DialogTitle = "Save data file" CancelError = False FILTER = "txt files (*.txt))|*.txt" ShowSave sFile = Filename End With Open sFile For Append Shared As #nFile ' Do va Ghi data For i = To 4096 Chan = Val(txtNumChan.Text) ' set input channel If (Chan > MaxChan) Then Chan = MaxChan txtNumChan.Text = Format(Chan, "0") Options = DEFAULTOPTION ULStat = cbVIn(BoardNum, Chan, CBRange, DataValue, Options) so_dem = so_dem + tg = Val(Timer()) Print #nFile, tg & " " & DataValue If ULStat Then Stop If so_dem = so_mau Then MsgBox (" Luu so lieu") End If 'WaitTimer (1) lblShowData.Caption = DataValue Next i Close #nFile MsgBox "Get data is OK" End Sub ‘ Chương trình khoi động…………………………………… Private Sub cmd_load_Click() 'Khia bao ca bien Dim Chan As Long Dim Options As Long Dim DataValue As Single Dim tg Dim i As Long Dim File_name As String Dim sFile As String Dim nFile As Integer nFile = FreeFile With dlgCommonDialog11 DialogTitle = "Save data file" CancelError = False FILTER = "txt files (*.txt))|*.txt" ShowSave sFile = Filename End With Open sFile For Append Shared As #nFile For i = To 4096 Chan = Val(txtNumChan.Text) ' set input channel If (Chan > MaxChan) Then Chan = MaxChan txtNumChan.Text = Format(Chan, "0") 131 Options = DEFAULTOPTION ULStat = cbVIn(BoardNum, Chan, CBRange, DataValue, Options) so_dem = so_dem + tg = Val(Timer()) Print #nFile, tg & " " & DataValue If ULStat Then Stop If so_dem = so_mau Then MsgBox (" Luu so lieu") End If WaitTimer (1) lblShowData.Caption = DataValue Next i Close #nFile MsgBox "Get data is OK" End Sub ‘ Chương trình ghi số liệu vao file…………………………………… Private Sub cmd_save_Click() On Error GoTo thoat Dim totalsample As Long ' totalsample = ListData.ListItems.Count 'If IsNumberOfSamples(totalsample) = False Then ' MsgBox "So mau khong phai so mu nguyen cua 2", vbCritical, "Thong bao" ' Exit Function ' End If Dim sFile As String Dim i As Integer With dlgCommonDialog11 DialogTitle = "Save data file" CancelError = False FILTER = "txt files (*.txt))|*.txt" ShowSave ' If Len(.FileName) = Then ' Savefile = False ' Exit Function ' End If sFile = Filename End With Open sFile For Output As #1 For i = To List_data.ListCount - Print #1, List_data.List(i) Next Close #1 ' Savefile = True MsgBox " Da co tong so : " & List_data.ListCount & "da luu", vbExclamation thoat: End Sub Public Sub WaitTimer(ByRef Time As Single) Dim hTimer As Single hTimer = (Time / 1000000000) Do DoEvents Loop Until hTimer < Timer, End Sub 132 Một số hình ảnh thiết bị đo phổ hồng ngoại phịng thí nghiệm Mơ hình thiết bị máy đo phổ hồng ngoại tác giả xây dựng Bộ môn khí xác quang học/Viện khí/ĐHBK Hà Nội Căn chỉnh hệ thống hồng ngoại Hình Căn chỉnh hệ thống đo phổ hồng ngoại Hình 10 Thiết lập hệ thống đo kiểm tra đèn Halogen 133 6- Kết đo kiểm định bàn giảm chấn Viện Đo lường Việt Nam – VMI 134 135 136 ... quan nguồn xạ hồng ngoại phương pháp đo phổ hồng ngoại Chương 2: Phương pháp đo phổ xạ hồng ngoại giao thoa kế Michelson Chương 3: Kỹ thuật điều biến pha phương pháp đo phổ hồng ngoại Chương 4:... tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích đề tài: Đề tài nghiên cứu tìm hiểu phương pháp đo phổ xạ hồng ngoại giao thoa kế laser Michelson dựa nguyên lý đo xạ Trên sở đề xuất giải pháp. .. phân tích phổ hồng ngoại hấp thụ sử dụng giao thoa kế Michelson Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đo phổ hồng ngoại hấp thụ sử dụng giao thoa kế Michelson thể hình 2.8 Trong giao thoa kế Michelson