Masteroppgave

Eller Masterarbeid, som det heter her nede. For arbeid er det. Og litt moro. Det er konklusjonen etter to uker med jobbing på oppgaven. For det meste har jeg stått på lab og montert ting, justert speil og hentet deler og apparater som jeg behøver til eksperimentet mitt.

I oppgaven min skal jeg måle konsentrasjonen av og temperaturen til ulike avgasser i en gascelle ved hjelp av spektroskopi. Til å gjøre det har jeg en spesiell type laser, kalt kvante-kaskade-laser (QCL), som sender ut infrarødt lys (altså omtrent som varmestråling).Et hendig trekk ved denne laseren er at bølgelengden den sender ut avhenger av temperaturen på laseren. Den kan sende ut laserpulser som ikke er lengre enn et par millardedels sekund, men i løpet av pulsen varmer den seg opp, og da forflytter bølgelengden på “lyset” seg til lavere bølgelengder. Når “lyset” går gjennom gascellen blir deler av det absorbert av gassen inni, og jeg kan måle absorpsjonen med en fotovoltaisk detektor (samme prinsipp som en solcelle). Detektoren min omdanner det innkommende “lyset” til elektriske signaler med veldig høy tidsoppløsning. Kombinert med QCL-en kan jeg måle et helt absorpsjonsspektrum fra hver enkelt laserpuls. Når man kjører mange pulser i sekundet og måler gjennomsnittet av dem får man et veldig godt signal.

I begynnelsen var oppsettet ganske goldt. Bare et bord med en plattform hvor laserne står på.

 

starten

Oktober: Bord med lasere. HeNe-laser og to QCL-er.

Deretter: I begynnelsen av november kom detektor og et par andre ting på plass. Jeg brukte evigheter bare på justere laserne slik at alle går i samme retning og er i omtrent samme punkt (koaxial). La det være sagt; å justere speil for å forskyve laserstråler man ikke kan se, er noe herk.

Starten av november

November: Laserplattformen lengst fremme med en synlig, rød He-Ne-laser lengst til høyre i bildet. De to svarte boksene til venstre for den er QCL-ene. Detektoren er plassert på en plattform lenger bak i bildet.

Fra starten av november til nå er mye kommet på plass. En liten test-gasscelle fylt med N2O for kalibrering står nede ved detektoren. Siden N2O er en veldig sterkt absorberende gass har jeg også tilførsel av nitrogengass for “spyling”, og en vakuumpumpe under bordet. Det er blitt en del mer rotete på bordet.

Oversikt 20. november

20. november: En referanse-gasscelle er kommet på plass. Det samme er nitrogengass-tilførsel og vakuumpumpe. Beklager rotet.

Zoom-in på detektoren og referanse-gasscella.

Zoom-in på detektoren og referanse-gasscella.

Gasscellen er liten og søt, men overraskende tung. Eller egentlig ikke så overraskende, jeg tipper den består av rundt en halv liter rent stål.

Enda nærmere på detektor og gasscella.

Enda nærmere på detektor og gasscella.

Nå kan jeg til og med måle de første spektrene og (forhåpentligvis) få til en grei kalibrasjon av laseren. Jeg skal prøve å holde bloggen sånn halvveis oppdatert med situasjonen for eksperimentet gjennom masteroppgaven. Håper det er til interesse for noen!