Laseroptik justieren

LPF/FD · Gast

Meine Frage:
Liebe Community,

ich stehe als Chemiker vor der Herausforderung, einen Aufbau zur Photofragmentierung mittels Laser zu realisieren. Das heißt, dass ich den Laserstrahl mittels Spiegel um 90° um- und direkt in eine Meßzelle (ca. 50 cm entfernt) lenke. Kann ich das Licht vom Spiegel direkt in die Messzelle (mittels Linse) leiten oder braucht es eine Lochblende? Wenn ja: wozu? Innerhalb der Messzelle soll dann Fluoreszenzlicht erzeugt und anschl. detektiert werden. Dazu muss ein System aus Linsen realisiert werden, dass mir möglichst viel Fluo-Licht in den Eintrittsspalt des Spektrometers lenkt. Der Abstand von Meßzelle zu Eintrittsspalt beträgt ca. 21 cm. Ich bin mir nicht sicher, ob ich ein System aus zwei oder drei Linsen zwischen Messzelle und Spektrometer realisieren soll. Über die Vorteile weniger optischer Elemente bin ich mir im Klaren. Jedoch habe ich nicht genug Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Brennweite f und Abstand b bzw. g meiner Linsen zum Gegenstand/Bild, das in diesem Fall das Fluo-Licht/Spektrometereingang darstellt (eigener Rückschluss, stimmt das so?).Der Abbildungsmaßstab ist im Übrigen 2:1, d.h. imho, dass ich als Entfernung meiner Linse zum Gegenstand die dopellte Brennweite - zumindest theoretisch - wählen muss.

Meine Ideen:
Ich bin geneigt dazu, ein System aus zwei Linsen mit stark unterschiedlichen Brennweiten zu nutzen: direkt nach der Messzelle eine kurzbrennweitige und vor dem Spalt eine langbrennweitige Linse. Langbrennweitig deswegen, weil die fokussierten Lichtstrahlen in einem flacheren Winkel auf den Brennpunkt zulaufen als bei einer kurzbrennweitigen. Liege ich da richtig?
Wäre es besser, zwei Linsen mit derselben Brennweite zu benutzen? Wenn ja: warum?
Ich bin um jede Hilfe dankbar.

LG

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

Hallo LPF

Jede Hilfe heißt in dem Fall, erstmal die Fragen zu sortieren. Generell gilt
überflüssige Linsen zu vermeiden und die doppelte Brennweite als Abstand ist
einer der besten Wege, eine 1:1 Abbildung zu realisieren, aber nicht 2:1.
Ob Du eine Blende brauchst, wird sich später zeigen.

Was möchtest Du genau von Deinem Fluoreszenzlicht wissen?
Wie genau möchtest Du es wissen?
Ist das ein Schülerversuch, oder eine Bachelorarbeit?
Was für Umgebungsbedingungen hast Du (hell/dunkel)?
Wie viel Platz hast Du, um ggf. Abstände zu vergrößern?
Was für einen Laser verwendest Du?
Ist Laserenergie ein wichtiges Kriterium?
Wie hoch ist Dein Budget?
Was spricht dagegen, ein solches System fertig zu kaufen?
Welche Maße hat Deine Zelle?
Welche Maße hat Dein Spalt?
Was sind für Dich kurze und lange Brennweiten?
Was soll der Zweilinser nach Deiner Meßzelle bewirken?

Gruß,
Laron

LPF/FD · Gast

Hi Laron,

vielen Dank für die Antwort (und die neuen Fragen^^). Ich habe mich mit dem Abbildungsmaßstab getäuscht, der soll schon 1:1 sein smile

Es geht darum, ob ich überhaupt etwas sehen kann, also ob ich tatsächlich meine Analyten photofragmentieren kann.

Grundsätzlich ist das Budget klein, weswegen ich den Aufbau im Rahmen eines Forschungspraktikums (FH) selbst gestalten muss.

Sowohl Wellenlänge als auch Energie spielen eine Rolle: ich nutze die vierte Harmonische eines Pulslasers (l = 266 nm). Außerdem brauche ich bestimmte Energien, um Fragmente zu erzeugen. Laut Hersteller habe ich mit der FHG eine Emax von 24 mJ.

Die Spaltbreite beträgt 25 µm.

Was die Brennweiten der Linsen betrifft: ich kann zwischen Linsen mit f = 5 mm und f = 200 mm wählen. mein Weg von der Messzelle zum Eintrittsspalt beträgt ca. 21 cm sodass ich mit zwei Linsen mit je 40 mm Brennweite hinkommen sollte.

Der Zweilinser soll imho das Streu-/Fluolicht meines PF-Events kollimieren (Linse 1) und anschl. in den Spalt "bündeln" (Linse 2).

LG