DIY-Spektrometer

Spektrometer selber bauen – Mitmachen statt nur Zuschauen

Unser DIY Spektrometer basiert auf den Zeilenkameras e9u-TCD1304DG-STD/PRO und ist ideal für Schulen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Maker-Labs. Es wird als Do-it-Yourself Spektrometer konzipiert, sodass der Aufbau und die Funktionsweise nicht nur theoretisch vermittelt, sondern praktisch erlebt werden.

Das Spektrometer selber zu bauen fördert das Verständnis der optischen Spektroskopie und macht physikalische Zusammenhänge anschaulich.

Pädagogischer Mehrwert für MINT-Unterricht und Hochschullehre

Ein selbstgebautes Spektrometer hilft, Lerninhalte nachhaltig zu verankern. Wer ein Czerny-Turner-Spektrometer selbst konstruiert, versteht den Strahlengang und die Funktionsweise optischer Bauteile deutlich besser. Der offene Aufbau macht alle Komponenten sichtbar und nachvollziehbar. Das System ist robust und kann von Lernenden eigenständig gewartet oder angepasst werden.

Flexibilität durch 3D-Druck und offene Baupläne

Alle Halterungen für Spiegel, Beugungsgitter und Spalte können mit handelsüblichen 3D-Druckern gefertigt werden. Das ermöglicht individuelle Anpassungen an verschiedene Experimente. Gehäuse lassen sich ebenfalls mit 3D-Druck oder Lasercutter herstellen. CAD-Dateien stehen frei zur Verfügung, wodurch Modifikationen und Erweiterungen einfach realisiert werden können.

Individuell konfigurierbare Spektrometer-Bauweise

Das DIY Spektrometer kann an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden:

• Eingangsspalte: 10 µm, 30 µm, 100 µm
• Spiegelbrennweiten: 75 mm, 100 mm, 150 mm
• Beugungsgitter: 300, 600 oder 1200 Linien pro Millimeter
• Lichtleiter: Kunststoffleiter oder Glasfaser

Diese Optionen ermöglichen es, Auflösung, Empfindlichkeit und Spektralbereich gezielt für Unterricht oder Forschung zu optimieren.

Hochwertige Technik trotz DIY-Ansatz

Im DIY-Spektrometer kommen hochwertige optoelektronische Bauteile zum Einsatz, darunter ein CCD-Detektor mit 3648 Pixeln, entwickelt im Rahmen eines BMBF-Projekts. Dadurch sind rauscharme, hochauflösende Messungen möglich – auch bei schwachen Signalen oder langen Integrationszeiten.

Vielfältige Anwendungsbeispiele und Unterrichtsideen

Das DIY Spektrometer eignet sich für zahlreiche Experimente in Physik, Chemie, Biologie und Informatik:

• Spektren von Lichtquellen
• Emissions- und Absorptionsmessungen
• Transmissionsmessungen von Farbstoffen
• Entwicklung eigener Auswertesoftware

Auf unserer Webseite finden sich viele veröffentlichte Applikationsbeispiele inklusive Beispielspektren, die als Vorlage für eigene Versuche dienen.

Zubehör und Open-Source-Charakter

Geplante Erweiterungen sind unter anderem Kalibrationslichtquellen, UV-Fluoreszenz-Module, Justierhilfen und Peltier-Kühlung. Das Projekt ist vollständig Open Source, inklusive CAD-Dateien, Ansteuerungsbibliotheken und Beispielcode in C++ und Python.

Erste Prototypen unserer Spektrometer sind bereits im Einsatz und in Kürze werden sowohl die DIY-Spektrometer als Fertiggeräte oder Bausätze, aber auch Einzelkomponenten über unseren Maker-Web-Shop verfügbar sein.

Nachbauanleitungen sind aktuell auf Anfrage verfügbar. Bitte kontaktieren Sie uns dazu via E-Mail.

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