分光器校正用ランプ対決：Electro-Technic Products vs 　 WAKAMATS

U（ネオン管　対　激安ランプ )

呉智元

Background: Atomic spectra of Neon

ネオンパイロット 2 種類（赤と緑）を用いて Grating を変えながら、輝線スペクトルを測定して、ピーク位置を標準輝線のコピー ( 秋山研標準 ) の輝線の位置と比較。奈央、ネオンパイロットランプのみではなく neon 管にも同様の実験を行い、パイロットランプとの発光ピークの比較も行った。

概要

今までの分光器を波長校正することには、 Calibration Lamp を用いて、ネオン管からの輝線スペクトルのピークを基準にして分光器の波長ずれを補正して来た。しかしながら、現在の neon 管は、大変大きいので、複雑な光学系が入り混じっている定盤 の上では、置き場所を決めるのが難しく扱いが厄介である。そういうことで小型、軽量で IR 付近である我々の実験用域までネオンの輝線が出る光源があれば標準として使えるのではないかと思った。問題は小さいネオンの光源だったが、秋葉の店で neon パイロットランプを売っていてこれを試すことにした。

背景とアイディア

実験の内容

ネオンブラケット USN-766 　緑税込総額 147 円　 AC120

ネオンブラケット（赤 )　税込総額 105 円　 AC120 Ｖ

実験に使ったランプ

Spectrum Tube Power Supply Model SP-200

Neon Gas Tube

VS.

言わずと知れた若松通商 3 階で購入したランプ 3 本 (1 本は 240V 用 )

2

3

4

5

6

7

8

910

3

2

3

4

5

6

7

8

910

4

Peak I

nte

nsit

y (

Log.S

cale

)

800790780770760750740730720710700690

Wavelength (nm)

692.947

703.241

717.394753.578

724.517

PEN750_300G_y C750_300G_120G_y C750_300G_120R_y

783.90546

792.71177

793.69961794.31814

2

3

4

5

6789

1000

2

3

4

5

693.2692.8692.4692.0691.6

692.947692.247

2

3

4

5

6

7

89

1000

2

754.8754.4754.0753.6753.2752.8752.4752.0

753.578753.578

パイロットランプ ( 緑 )パイロットランプ ( 赤 )SP-200 Neon Tube

Grating 300

2x102

3

4

794792790788786784

783.90546 792.71177

794.31814

793.69961

Experimental condition: Center wavelength: 750 nm (300 grating) Slit width: 20 m Exposure time: 1 secWith ND filter before slit (1%)

2x102

3

4

5Peak I

nte

nsit

y (

Log.S

cale

)

840820800780760740720700680660

Wavelength (nm)

2

3

4

5

6789

1000

2

3

754.0753.6753.2752.8

2

3

456

1000

2

3

456

693.0692.8692.6692.4692.2692.0

692.

947

692.

947

703.

241

753.

578

753.

578

837.

761

849.

536

2

3

456

103

2

3

456

104

2

838.0837.6837.2836.8836.4836.0

837.

761

パイロットランプ ( 緑 )パイロットランプ ( 赤 )SP-200 Neon Tube

Grating 1200

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Pea

k In

tensi

ty (

Log.S

cale

)

840820800780760740720700680660

Wavelength (nm)

Neon_Relative_Int

NIST Atomic Spectra Database Lines: Neon center (750±100nm)

692.

9467

3

650.

6528

1

659.

8952

9

703.

2413

1

753.

5774

1

794.

3181

4

783.

9054

6

849.

5359

8

837.

7606

5

Note: ALL datas from ground state to ionized Ne (76 peaks to highly ionized Ne in uⅨpper graph)Ne I provides important calibration spectra for muchspectroscopic work

2

3

4

5

678910

3

2

3

4

5

678910

4

2

Peak I

nte

nsi

ty (

Log. Sca

le)

860840820800780760740720700680660640

Wavelength (nm)

C750_150G_120R_y PEN750_150G_y

650.653

659.845

667.828

692.947

703.241

717.394

724.517

753.578

837.761

849.536

vs. PEN ネオンパイロットランプ 校正用Center Wavelength : 750 nmGrating: 150 / mm (Slit Width: 20 本 µm)

679.6024 776.9578

Cl? 776.9163 F I 679.552 Fe I 679.6122 N II 679.665 Rh I 679.665

844.2734

結論

汎用のネオンパイロットランプが波長校正に使えることがピークの観測によって確かめられた。

Calibration lamp や市販のネオン標示灯から得られた Neon の輝線ピークと形は 3 種類ともまったくすばらしく一致する。NIST* Atomic Spectra Database Lines Form のデータベースから得られた Ne1 のピーク (in Air) ともよく一致した。

* : 米国標準技術局http://physics.nist.gov/cgi-bin/AtData/lines_form?XXR7830q500qNe