Pomiary na zmodernizowanym spektrometrze

Wykonano dużą ilość pomiarów widm EPR dla materiałów o dużym znaczeniu poznawczym jak i aplikacyjnym. Badano półprzewodniki ferromagnetyczne, jak i kryształy tlenkowe. Otrzymane wyniki były publikowane oraz przedstawiane na wielu międzynarodowych konferencjach [9–15]. Przykładowe pomiary zamieszczono na rys. 5.

Rys. 5. Zależności temperaturowe widma EPR Cd1-xCrxTe [10]

Wnioski

Opisany w pracy zmodernizowany spektrometr EPR jest przykładem jak przy niewielkich nakładach finansowych można uzyskać nowoczesne narzędzie badawcze dodatkowo wyposażone w nowe zaawansowane funkcje. Ponadto zastosowane przez nas rozwiązania zestawione poniżej znacznie usprawniają pracę z opracowywaniem wyników i wykonywaniem pomiarów.

1. Możliwość wielokrotnej rejestracji z uśrednianiem pomiarów.
2. Wykonywanie operacji matematycznych na zarejestrowanych sygnałach (sumowanie, odejmowanie, porównywanie, wygładzanie, całkowanie, różniczkowanie, obliczanie różnych parametrów wg wprowadzonego wyrażenia), jak również w trakcie rejestracji.
3. Równoczesna rejestracja innych sygnałów takich temperatura (za pomocą układu standardowego oraz termopar), czy pole magnetyczne z magnetometru NMR.
4. Możliwość rozbudowania zestawu poprzez dołączenie innych układów do rejestracji lub sterowania z rejestracją poprzez kartę cyfrowo-analogową, porty USB, czy RS-232.

Z uwagi na wszechstronność i proste rozwiązania istnieje możliwość zastosowania opisanego systemu do modernizacji analogowej aparatury naukowo badawczej innego rodzaju, np. spektrofotometrów optycznych. Jest to rozwiązanie konkurencyjne w porównaniu do innych dostępnych na rynku [3–5].

Autorzy: dr Ireneusz Stefaniuk, mgr Bogumił Cieniek, Uniwersytet Rzeszowski, Instytut Fizyki

Literatura:

[1] Czoch R i in.: Instrukcje obsługi spektrometru EPR. Politechnika Wrocławska.

[2] Dokumentacja techniczna karty NI PCI-6221 i terminala SCB-68, www.ni.com

[3] Duchiewicz J. i in.: Spektrometr elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) – kupić nowy, czy modernizować stary? Elektronizacja, nr 9 wrzesień 2003.

[4] Duchiewicz J. i in.: Kompatybilność elektromagnetyczna w dużym systemie pomiarowym – przykładowe rozwiązania w spektrometrze elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR), Elektronika XLIX nr 4/2008, p. 186.

[5] Adams M.J. i in.: A microcomputer system for use with an EPR spectrometer. Journal of Automatic Chemistry, 6, 4, 1984, 202–205.

[6] LabVIEW Measurements Manual, National Instruments 2003.

[7] LabVIEW Development Guidelines, National Instruments 2003.

[8] Tłaczała W., Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo. WNT 2002.

[9] Kuzma M., Stefaniuk I., Bester M.: Rezonans ferromagnetyczny w CdTe, The Ninth International School on Theoretical Physics. Symmetry and Structural Properties of Condensed Matter (SSPCM’2007), 5–12 wrzesień, Myczkowce.

[10] Stefaniuk I. Obermayr W.: EPR spectra of sintered Cd1-xCrxTe powdered crystals with various Cr content. XXII Conference on Radio and Microwave Spectroscopy RAMIS 2007, April 22–25, 2007 in Poznań – Będlewo.

[11] Bester M., Stefaniuk I., Kuzma M.: Anisotropy of electron paramagnetic resonance line-shape of CdCrTe alloy. XXII Conference on Radio and Microwave Spectroscopy RAMIS 2007, April 22–25, 2007 in Poznań – Będlewo.

[12] Stefaniuk I., Bester M., Kuźma M., Ferromagnetic resonance in Cd-CrTe solid solution, Journal of Physics. Conference Series. – 2008, vol. 104, iss. 1, 012010.

[13] Szterk A. i in.: Oxidative Stability of Lipids by Means of EPR Spectroscopy and Chemiluminescence. J Am Oil Chem Soc, 88, 2011, 611–618.

[14] Stefaniuk I. i in.: EPR investigations of defects in Bi12GeO20:Cr single crystal, Laser technologies. Lasers and their application – Truskawiec 2011, 21–24 June. Conference Proceedings.

[15] Stefaniuk I., Potera P.: The EPR measurements of Al2O3 and ZrO2 powders used in aerospace industry. IN-TECH 2011; Bratyslava 1–4.09.2011, Conference Proceedings, pp. 516–519.