DIY spectrometre infrarouge - Page 2
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DIY spectrometre infrarouge



  1. #31
    Sethy

    Re : DIY spectrometre infrarouge


    ------

    J'ai beaucoup oublié, mais l'idée est que la fréquence est directement liée à la puissance de l'aimant.

    Au delà de 100 MHz, il faut des aimants supraconducteurs, tellement les champs doivent être intense.

    L'idée est qu'au plus le champ est important, au plus les "pics" sont séparés (comme tu as pu le voir, le pic CH3 est très proche d'un pic CH2). Avec un champ plus intense, ceux-ci s'écartent, ce qui permet de mieux distinguer.

    ici le spectre de l'Ibuprofen avec un 400 MHz : https://www.researchgate.net/figure/...fig5_312288842

    Ici, la même molécule avec un RMN beaucoup moins précis : https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=11343

    Observe "l'herbe" qui est présente sur la 2ème courbe à 1.75ppm et compare la avec le beau multiplet bien symétrique du spectro à 400MHz.

    Ceci dit, pour un particulier, vise plutôt un RMN à 10MHz ... Ce qui est déjà plus qu'un challenge car il faut un champ extrêmement stable tant dans la durée que dans la zone de mesure. Ce n'est pas pour rien que l'appareil que je t'ai montré fonctionne avec un capillaire. Mais là aussi, c'est un système à transformée de fourrier. Et là aussi, il y a "plus" simple, c'est la RMN par "balayage" (désolé j'ai oublié le nom mais en gros on fait varier la fréquence du circuit oscillant additionnel pour parcourir les différentes valeurs du champ).

    -----
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  2. #32
    Sethy

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    (suite) Si tu veux t'amuser ... mais attention ... on ne parle ici que de détecter un signal. Si tu fais la transformée de fourrier du signal obtenu, tu auras probablement 2 pics pour l'éthanol (au lieu des 7 de la page précédente) et tu ne verras pas la multiplicité.

    http://www.conspiracyoflight.com/NMR/NMR.html

    Et il y a même une chaine YT ! https://www.youtube.com/user/plenum88/videos
    Dernière modification par Sethy ; 26/06/2020 à 21h37.
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  3. #33
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Bonjour

    Je serais très étonné que tu trouves un réseau adapté sur aliexpress, et si c'est le cas il te coûtera probablement aussi cher que chez un fournisseur d'optique.
    On peut trouver ce type de réseau chez Thorlabs, et parfois sur Ebay en pièce d'occasion. L'avantage du réseau échelette est qu'il est naturellement blazé, donc il n'y a pas besoin de gérer les recouvrement liés aux autres ordres.

    Par contre je n'avais pas très bien compris ta demande ; il est tout a fait possible de bricoler un spectromètre de démonstration à coût raisonnable pour sortir un spectre qui ressemblera à celui de la biblio, mais il sera difficile de fabriquer un véritable appareil fonctionnel, et ça coûtera certainement plus cher qu'un spectro tout fait.

  4. #34
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    (suite) Si tu veux t'amuser ... mais attention ... on ne parle ici que de détecter un signal. Si tu fais la transformée de fourrier du signal obtenu, tu auras probablement 2 pics pour l'éthanol (au lieu des 7 de la page précédente) et tu ne verras pas la multiplicité.

    http://www.conspiracyoflight.com/NMR/NMR.html

    Et il y a même une chaine YT ! https://www.youtube.com/user/plenum88/videos
    wahoo, merci, le travail de recherche est vraimant prémaché. La chaine est super coul aussi.

    Merci

  5. #35
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par RomVi Voir le message
    Bonjour

    Je serais très étonné que tu trouves un réseau adapté sur aliexpress, et si c'est le cas il te coûtera probablement aussi cher que chez un fournisseur d'optique.
    On peut trouver ce type de réseau chez Thorlabs, et parfois sur Ebay en pièce d'occasion. L'avantage du réseau échelette est qu'il est naturellement blazé, donc il n'y a pas besoin de gérer les recouvrement liés aux autres ordres.

    Par contre je n'avais pas très bien compris ta demande ; il est tout a fait possible de bricoler un spectromètre de démonstration à coût raisonnable pour sortir un spectre qui ressemblera à celui de la biblio, mais il sera difficile de fabriquer un véritable appareil fonctionnel, et ça coûtera certainement plus cher qu'un spectro tout fait.
    "il est tout a fait possible de bricoler un spectromètre de démonstration à coût raisonnable pour sortir un spectre qui ressemblera à celui de la biblio"

    C'est déjà bien, si ca suffit à valider des protocole de synthèse de facon ponctuel, cela donne l'accès. Je me doute bien qu'on en fera pas un produit industriel et précalibré, facile à utilisé et de qualité optimal. Mais si déjà on peut le faire, ca ouvre des possibilités. Les bricoleurs qui l'utiliseront ne feront pas de l'analyse chimique leur spécialité mais ils pourront s'en servir ponctuellement pour avancer sur des projets.

    Merci pour les references fabriquants, j'ai l'impression que le défit maintenant c'est de ce procurer cette piece à pas chère...

  6. #36
    Vincent PETIT
    Animateur Électronique

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Bonjour,
    Attention à ne pas - vendre les boeufs à l'ours avant d'avoir tué la charrue.

    Je crains que tu ne sois déçu par le résultat final, soit par le prix qu'il va coûter, soit par la non exploitabilité des données (qui resteront démonstratives).



    Quelques exemples parmi tant d'autres :

    - Le capteur PIR a un planché de bruit de 70mV (incertitude), l'électronique que tu mettras derrière aura aussi un planché de bruit (incertitude) et un éventuelle Arduino encore derrière à aussi un planché de bruit, qu'est le bruit de quantification et les erreurs de non linéarité de son convertisseur analogique/numérique (incertitude). Par exemple ça pourrait empêcher d'avoir de la précision, peut être que tu ne pourras pas différentier, en lisant la tension de sortie du PIR, une longueur d'onde 7.3µm d'une longueur d'onde de 7.8µm ? Au quel cas le résultat ne sera pas exploitable. En électronique on est parfois amené à refroidir le montage pour limiter l'agitation thermique (voir les caméras en astronomie)

    - Il faudra compenser toutes les tensions d'offset/décalages pour le PIR (0.3V~1.2V) et aussi celle de l'électronique avec un appareil de mesure calibré (un vrai pas un multimètre de chez Aliexpress)

    - Il faudra trouver un moyen de faire tourner le réseau d'une manière linéaire et très précise, un moteur pas à pas même en mode micropas te fera peut être passer de 5µm à 6µm en ayant loupé toutes les longueurs d'ondes entre les deux. Peut être qu'une vis à bille d'une précision de 2µm ne résoudra pas ce problème de saut spectral.
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  7. #37
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Bonjour

    Je suis tombé par hasard sur cet article, ça pourrait peut être te servir : https://hackaday.com/2015/04/22/a-di...-spectrometer/

  8. #38
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par RomVi Voir le message
    Bonjour

    Je suis tombé par hasard sur cet article, ça pourrait peut être te servir : https://hackaday.com/2015/04/22/a-di...-spectrometer/
    Après faire la même chose dans le domaine IR me semble pour le moins ardu.

  9. #39
    Sethy

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Très intéressant !

    Surtout le lien vers le projet dans les commentaires : http://web.archive.org/web/201504150...u/post/253947/

    Si vous avez Google Chrome, la traduction automatique du russe vers le français de la page fait des merveilles !
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  10. #40
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par Vincent PETIT Voir le message
    Bonjour,
    Attention à ne pas - vendre les boeufs à l'ours avant d'avoir tué la charrue.

    Je crains que tu ne sois déçu par le résultat final, soit par le prix qu'il va coûter, soit par la non exploitabilité des données (qui resteront démonstratives).



    Quelques exemples parmi tant d'autres :

    - Le capteur PIR a un planché de bruit de 70mV (incertitude), l'électronique que tu mettras derrière aura aussi un planché de bruit (incertitude) et un éventuelle Arduino encore derrière à aussi un planché de bruit, qu'est le bruit de quantification et les erreurs de non linéarité de son convertisseur analogique/numérique (incertitude). Par exemple ça pourrait empêcher d'avoir de la précision, peut être que tu ne pourras pas différentier, en lisant la tension de sortie du PIR, une longueur d'onde 7.3µm d'une longueur d'onde de 7.8µm ? Au quel cas le résultat ne sera pas exploitable. En électronique on est parfois amené à refroidir le montage pour limiter l'agitation thermique (voir les caméras en astronomie)

    - Il faudra compenser toutes les tensions d'offset/décalages pour le PIR (0.3V~1.2V) et aussi celle de l'électronique avec un appareil de mesure calibré (un vrai pas un multimètre de chez Aliexpress)

    - Il faudra trouver un moyen de faire tourner le réseau d'une manière linéaire et très précise, un moteur pas à pas même en mode micropas te fera peut être passer de 5µm à 6µm en ayant loupé toutes les longueurs d'ondes entre les deux. Peut être qu'une vis à bille d'une précision de 2µm ne résoudra pas ce problème de saut spectral.
    Salut, il y a des solutions pour ces problèmes. le bruit peut etre gérer en faisant des moyennes, les calibrages peuvent tous être fait à la fin dans l'ordinateur, les sauts de pas peuvent être gérer en mesurant en même temps la position et l'acquisition faite (dans ce cas, on fait plutot du continue et et repasse plusieurs fois). Bref, en gros, la méthode statistique peux combler un grand nombre de lacunes. C'est juste délirant de voir ce qu'on peut faire parfois avec un simple réseau de neurone dés lors que l'aquisition est une image du résultat, même très peu parfaite.

  11. #41
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par RomVi Voir le message
    Bonjour

    Je suis tombé par hasard sur cet article, ça pourrait peut être te servir : https://hackaday.com/2015/04/22/a-di...-spectrometer/
    merci, ca peux aider à prévoir les problématiques et à voir quelques idées de solutions.

  12. #42
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Très intéressant !

    Surtout le lien vers le projet dans les commentaires : http://web.archive.org/web/201504150...u/post/253947/

    Si vous avez Google Chrome, la traduction automatique du russe vers le français de la page fait des merveilles !
    effectivement, vraiment bon. Ces mecs que vous me présentez sont tellement plus balaise que moi en bricolage, ca me fait froid dans le dos. j'imagine que c'est en forgeant qu'on devient forgeron. Et que our esperer arriver à quelque chose un jour, même si c'est loin, il faut quand même commencer par essayer de se rapprocher.

  13. #43
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Pour le positionnement angulaire il est possible d'utiliser un moteur pas à pas avec un réducteur. On peut aussi piloter la rotation avec une vis sans fin et une came.

  14. #44
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par RomVi Voir le message
    Pour le positionnement angulaire il est possible d'utiliser un moteur pas à pas avec un réducteur. On peut aussi piloter la rotation avec une vis sans fin et une came.
    ouai, je suis sure qu'avec de bon bras de leviers on peut accroire la précision des angles ^^

  15. #45
    Vincent PETIT
    Animateur Électronique

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Je n'essayais pas d'être dissuasif, loin de moi cette idée. J'aimerai au contraire avoir de tes nouvelles concernant l'avancée de ton projet.

    Citation Envoyé par RomVi
    Pour le positionnement angulaire il est possible d'utiliser un moteur pas à pas avec un réducteur. On peut aussi piloter la rotation avec une vis sans fin et une came.
    Très bonne idée.
    Le moteur NEMA17, beaucoup utilisé dans les projets Arduino, a un angle de pas de 1.8°, si on prend le même moteur mais équipé d'un moto-réducteur 20:1 on passe logiquement à 0.09° par pas.

    https://www.omc-stepperonline.com/pr...684s-hg20.html c'est un exemple, ici le moteur est complètement démesuré pour l'application, je pense qu'on doit pouvoir trouver beaucoup moins cher ou faire un motoréducteur soit même mais l'avantage de l'acheter c'est que le fabricant l'a caractérisé (surtout les différents jeux).

    Peut être aussi augmenter la distance entre la CTN et le réseau échelette ?
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  16. #46
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Il existe des petits moteurs équipés de réducteurs pour beaucoup moins cher. J'en ai justement acheté un pour un projet de spectrohélioscope (qui est encore en cours) :
    https://www.gotronic.fr/art-moteur-p...tp01-23568.htm

  17. #47
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par RomVi Voir le message
    Il existe des petits moteurs équipés de réducteurs pour beaucoup moins cher. J'en ai justement acheté un pour un projet de spectrohélioscope (qui est encore en cours) :
    https://www.gotronic.fr/art-moteur-p...tp01-23568.htm
    merci pour le tuyau

  18. #48
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    Très intéressant !

    Surtout le lien vers le projet dans les commentaires : http://web.archive.org/web/201504150...u/post/253947/

    Si vous avez Google Chrome, la traduction automatique du russe vers le français de la page fait des merveilles !
    euh, vous y croyai vous au coup du parrallèlograme pour le miroire en mouvement dans l'interferomètre?!
    Si c'est si simple, ca trou le cul quand même!!

  19. #49
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par Vincent PETIT Voir le message
    Je n'essayais pas d'être dissuasif, loin de moi cette idée. J'aimerai au contraire avoir de tes nouvelles concernant l'avancée de ton projet.
    Pour le mment je poursuit 3 piste en parallèle :
    * le spectrometre monochromateur : je cherche un réseau pas chère, j'ai déjà une bonne reference vers un pas à pas et on m'a conseiller un capteur CTN.
    * le spectrometre à interferométrie : je cherche une lamelle de séparation qui marche pour les infra rouge et j'essais de déterminer si la technique du parallélograme marchera...
    * le spéctromètre à RMN : j'essais de me tapper assez de doc pour réfléchir si ca ne pourai pas être plus facil à réaliser.

  20. #50
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Les bandes passantes pour les "Diffraction Gratings" ne corespondent pas sur Thorlabs et les prix sont très élevé (150€).

    Sur Ali express y en a des beaucoup moins chère (10€-150€) mais les specification sur la bande passante sont dure à trouver...
    Dernière modification par pmassonnat ; 29/06/2020 à 11h16.

  21. #51
    Sethy

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Citation Envoyé par pmassonnat Voir le message
    Les bandes passantes pour les "Diffraction Gratings" ne corespondent pas sur Thorlabs et les prix sont très élevé (150€).

    Sur Ali express y en a des beaucoup moins chère (10€-150€) mais les specification sur la bande passante sont dure à trouver...
    Je l'ai déjà suggéré à deux reprises, mais pourquoi ne pas partir sur un "prototype" "low cost" dans le visible ? J'imagine que tout sera "un peu" ou "beaucoup" plus simple, moins coûteux, acceptant une meilleure tolérance sur les pièces, etc.

    Et par la suite, tu vois où tu en es et tu peux faire des choix en sachant exactement le niveau des pièces que tu peux produire (l'imprimante 3D c'est bien mais ...).
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  22. #52
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    oui oui, c'est vrais, tu me l'avais dit. Mais j’espérai tellement avoir un gros coup de bol et tomber sur quelque chose de pas chère...

    faire un truc dans le visible avant de tenter le spectrometre infrarouge, je vais peut être essayer de faire ca, oui. Mais même si ca marche, ca reste chaud pour moi d'achetter une piece à 250€ par la suite pour passer à l'infrarouge...

  23. #53
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    j'ai pas moyen de trouver des réseau de diffraction de réflexion à pas cher, les seuls qui soient pas cher sont des réseaux en transmission...

    Je vais m’acheter celui là histoire de me déniaisé un peu ( https://fr.aliexpress.com/item/40002...archweb201603_ ), mais je ne croit pas que cela sera là même chose qu'un système se basant sur un réseau en réflexion (là je vais être clairement sur une translation et une photodiode à mon avis)...

    Sinon, je me demandais ce qui limitait la bande passante sur ces systèmes. J'ai bien compris que tous ce qui est en verre ne laisse passer que la lumière visible et que pour les nfrarouges il faut des miroires. Mais pour les réseau de diffracton en reflexion, pourquoi les bandes passantes sont limités?

    Puis je me demandais, est-il possible de fabriquer ces dispositif soit-même?

  24. #54
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Je viens de découvrir que les lames séparatrice d'infrarouge coutes aussi dans les 200€ donc que je m'orriente vers le spectrométre à monochromateur ou vers le spectrometre à interferomètre, je me heurte au même obstacle...

    Manifestement il faut utiliser des des matéraux spéciaux pour faire plaque de séparation pour l'infrarouge, à savoir du CaF2 ou ZnSe ...

  25. #55
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Il existe un grand nombre de lentille en ZnSe sur ali express à pas chère, peut on fabriquer une plaque de séparation avec ca?

    peut on faire un réseau de diffraction de transmission à pas chère dans ce matériaux?

  26. #56
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    il suffit de faire un revêtement de 2 à 20um sur a surface d'une lentille de 2mm d'épaisseur de ZnSe. Reste à trouver de quel métal. Je pense que ca peut être fait à la maison dans une cloche sous vide avec plusieurs essais. Reste à voir pour les réseau de diffraction.

  27. #57
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    pour adapter un réseau de ZnSe en réseau de diffraction, il faut gravé des rayure dessus soit au lazer, soit avec une pointe diamant...

  28. #58
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Techniquement il est tout à fait possible de graver une plaque en métal, ou même en plastique et de la métalliser à l'argent. Les 1ers réseaux à échelettes étaient fait comme ça, mais c'est du bricolage de haute volée.
    Il est possible de fabriquer un spectro correct avec un réseau en transmission et une webcam, c'est accessible à tout le monde. La difficulté n'est pas du tout la même.
    Si tu veux utiliser un détecteur type photodiode (ou mieux un tsl) il faudra ajouter une fente de sortie, la plus fine possible pour avoir une résolution correcte car le réseau ne disperse par beaucoup.

  29. #59
    pmassonnat

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    J'aime mieux l'idée de la webcam ^^ finalement. Aujourd'hui ca coûte rien une webcam...

    Faire un spectromètre dans le domaine visible çà à l'air facile visiblement. C'est vraiment le passage à l'infra rouge qui rend les choses très compliqué par ce que d'un coup, toutes les pièces optiques deviennent beaucoup plus chère. On est plus face à des produits de grande série qu'on peut se payer au prix chinois...

    Je crois que je vais me renseigner sur la métallisation. La gravure, je ne pense pas pouvoir y arriver à mon niveau.
    Cela va plutôt m'orienter vers interféromètre du coup.
    Dernière modification par pmassonnat ; 29/06/2020 à 19h23.

  30. #60
    RomVi

    Re : DIY spectrometre infrarouge

    Sinon si un jour tu passes sur Reims je peux te vendre un FTIR complet pour un café. Le système ne boot plus, mais toute la partie optique est en bon état.
    Comme je n'en ferais probablement jamais rien autant qu'il serve à quelqu'un de motivé pour le faire revivre.
    C'est un Nicolet IR200.

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