Spektrométer fejlesztése alacsony fotonszámú fényforrások vizsgálatához
A BME Fizika Intézet Atomfizika Tanszék kvantumoptika laborjában összefonódott kétfotonforrások fejlesztésével, és egyéb kvantumoptikai rendszerekkel foglalkoznak. Az itt használt foton források energiaspektrumának részletesebb vizsgálatához szükség volt egy spektrométer készítésére. Az volt a feladatom, hogy részt vegyek ennek a tervezésében majd építésében, mérésekkel alátámasztva a tervezési megfontolásokat.
A cél tehát 800 nm körüli hullámhosszú fotonok spektrumának rögzítése, egysugaras és egyérzékelős rácsos spektrométer segítségével.
A mérési elrendezésben a vizsgált fény optikai szálból lép ki, amelyet egy lencse segítségével kollimált nyalábbá alakítunk, mely eljut a reflexiós rácsig. Az első rendben diffraktált hullámot lencsével detektorra fókuszáljuk. A rács egy piezomozgatón van, így azt forgatva mérhető az egyes fényforrások energiaspektruma. A spektrométer alacsony fotonszámú fény vizsgálatára szeretnénk használni, így figyelni kellett arra is, hogy a spektrométer kis intenzitásokra is érzékeny legyen.
Munkám során különböző beállítások mellett vizsgáltam a diffrakciós rácsot, majd tervezési megfontolásokat tettem a spektrométer főbb részeiről, azoknak beállításáról és tulajdonságairól, végül ehhez kapcsolódó méréseket végeztem. Ezek közé tartozik a piezomozgató megválasztása és függőleges mozgásának (billegésének) illetve lépés nagyságának vizsgálata, és a rács forgatásának hatására a diffraktált nyaláb elfordulásáról szóló értekezés. Ezen kívül vizsgáltam a detektoron keletkezett fókuszfolt méretét és a nyaláb geometriáját.
A piezomozgató felhasználóbarát forgatásához, illetve a detektor által érzékelt fotonok adatgyűjtéséhez készítettem egy programot, melynek segítségével könnyen lehetett méréseket végezni a megépített elrendezéssel.
Összességében sikerült egy speciális spektrometriai célokra felhasználható, könnyen kezelhető és megfelelő felbontású elrendezést megtervezni majd kivitelezni.
szerző
-
Gábriel Eszter
Fizika alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Sarkadi Tamás
docens, Atomfizika Tanszék -
Holló Csaba Tamás
tudományos segédmunkatárs, Atomfizika Tanszék
