Spectrophotometre "DIY" pour microscope

[Florent]

Bonjour,

L'an dernier, un groupe "DIY" s'est créé autour d'un spectrophotomètre "fait maison" utilisant une webcam et un bout de DVD pelé. Lancé sur Kickstarter, le projet (http://www.kickstarter.com/projects/jywarren/public-lab-diy-spectrometry-kit) a levé plus de 110 000$ et permis le développement d'un outil en ligne assez fabuleux pour archiver et comparer les spectres obtenus (http://spectralworkbench.org/).

J'ai pensé un temps a l'adapter a un microscope, à l'instar de nombreux dispositif commerciaux déjà disponibles (http://www.microspectra.com/component/content/article/34-products/77-microscope-spectrophotometer) mais la webcam du kit a grillé, et les tests se sont arrêtés là.

L'idée de développer un outil similaire adapté à un usage "microscopique" m'est cependant restée en tête, et l'arrivée entre temps d'une imprimante 3D (http://www.lenaturaliste.net/forum/viewtopic.php?f=60&t=14204) me pousse à me pencher à nouveau sur ce projet.

L'idée étant de développer un dispositif à très bas coût similaire à celui de Public lab, et utilisant le même logiciel en ligne (spectralworkbench) mais destiné à nos micros.

N'étant guère pointu en optique, je me tourne naturellement vers vous, car quelques soucis se posent concernant le design de la bête.
Et au delà de ça, et en premier lieu, je souhaitais avoir vos avis sur un tel concept.

[PierreM]

Bonsoir

...L'an dernier, un groupe "DIY" s'est créé autour d'un spectrophotomètre "fait maison" utilisant une webcam et un bout de DVD pelé. Lancé sur Kickstarter, le projet (http://www.kickstarter.com/projects/jywarren/public-lab-diy-spectrometry-kit) a levé plus de 110 000$ et permis le développement d'un outil en ligne assez fabuleux pour archiver et comparer les spectres obtenus (http://spectralworkbench.org/).

Le vocabulaire est souvent utilisé un peu n’importe comment, mais il s'agit ici d'une spectromètre plutôt que d'un spectrophotomètre, d'après Larousse : Spectrophotomètre = Appareil associant un spectromètre, utilisé en monochromateur, et un dispositif photométrique permettant de comparer la répartition spectrale de deux rayonnements. (Le spectrophotomètre est surtout utilisé pour étudier l'absorption des substances.)

Un petit spectroscope réalisé avec un morceau de DVD ? j'ai essayé, ça fonctionne, mais autant utiliser un réseau, on en trouve facilement conditionné sous forme de diapositives ou en plaques plus grandes, il suffit de découper la surface utile.
Si on enregistre l'image on a un spectrographe, si on l'analyse pour étudier le spectre on a alors un spectromètre.

J'ai pensé un temps a l'adapter a un microscope, à l'instar de nombreux dispositif commerciaux déjà disponibles (http://www.microspectra.com/component/content/article/34-products/77-microscope-spectrophotometer) mais la webcam du kit a grillé, et les tests se sont arrêtés là.

C'est peut-être placer la barre un peu haut

L'idée de développer un outil similaire adapté à un usage "microscopique" m'est cependant restée en tête, et l'arrivée entre temps d'une imprimante 3D (http://www.lenaturaliste.net/forum/viewtopic.php?f=60&t=14204) me pousse à me pencher à nouveau sur ce projet.

L'idée étant de développer un dispositif à très bas coût similaire à celui de Public lab, et utilisant le même logiciel en ligne (spectralworkbench) mais destiné à nos micros....

Ce sont surtout les astronomes qui utilisent la spectro, son utilisation par des microscopistes amateurs est vraiment rare. Sur un forum, il a même été affirmé que c’était quasi impossible et un certain Mpx a même écrit "Si tu montes un spectroscope (ou graphe) sur un microscope, tu vas récolter le spectre de ta source (lumineuse) et non de ton sujet ! A moins que tu ne trouves le moyen de bombarder une zone du sujet avec un fin faisceau qui va provoquer la re-émission de photons.", c'est ce qu'on appelle se mélanger allégrement les pinceaux
Les oculaires spectroscopiques ont été à la mode dans des temps anciens, pas besoin de réémission de photons, on étudie le spectre d'absorption fourni par l'objet. La principale utilisation de ce type d'oculaire était médico-légale : identification des traces de sang, mais on peut lui trouver d'autres utilités, pourquoi ne pas tenter d'analyser le spectre d'absorption de pigments, de différents types de chlorophylles ... ?
Personnellement je commencerais assez simple en réalisant un oculaire spectroscopique comme celui décrit dans cet article : How to Make and Use a Simple Microspectroscopic Eyepiece by John Gustav Delly.
Après on peut enregistrer puis analyser le spectre, il y a plusieurs logiciels et de nombreux renseignements dans des sites d'astronomie et de spectroscopie amateurs. La principale difficulté est alors le calibrage par rapport à des sources connues et d'isoler l'effet du sujet de ceux de la source (lampe ou Led et optique) et du milieu de montage.
Une limite : le spectre sera limité par les propriétés du récepteur, c'est pourquoi les Webcam sont intéressantes si on peut leur retirer le filtre anti-IR, il y a eu des réflexes pour l'astro avec une sensibilité étendue vers les IR. Pour les UV j'ai plus qu'un doute.

Je ne connais pas plus que ça le site Spectral Workbench, probablement intéressant mais comme dans tous les sites coopératifs il doit y avoir du bon et du moins bon. En tous les cas ça ne devrait pas dispenser d'utiliser d'autres sites et une collection de spectres maison.

Enfin, un spectro[scope / graphe / mètre] même élémentaire est bien utile pour vérifier les propriétés colorimétriques d'une source lumineuse, en particulier les LEDs, ainsi que des filtres, une discussion sur ce sujet "Spectroscope, spectrographe ou comment vérifier une Led" a été lancée par Christian.

Bon courage

Pierre M.

[Gilles BILLARD]

Hello,
Il y a quelques années, je m'étais fait une bricole de ce genre pour "voir" le spectre de différents éclairages.
C'est très facile et intéressant car j'ai pu constater l'évolution entre de vieux néon et les modernes, entre de vielles ampoules écotone et les nouvelles, le spectre des leds et des ampoules HQI etc...
A une époque ou ma gamine voyait ca a l'école, ce fut une belle mise en pratique.
++

[Florent]

Un réseau serait plus simple, mais le DVD est davantage dans l'esprit "DIY", disponible partout a un coût quasi-nul.

Il ne s'agit évidemment pas de faire un Craic mais une variante du dispositif de Public Lab adaptée à nos micros. Ce qui, quoiqu'il ait pu être dit par ailleurs, présente effectivement un intérêt et des applications pour le microscopiste amateur.

webcam.JPG (38.07 Kio) Vu 11227 fois

Le Spectral Workbench est en constante amélioration, et comprend, depuis ses premières heures, un protocole de calibrage.

Quant à la webcam, on peut généralement enlever le filtre IR.
Je viens de le faire pour une Hercules HD; que je malmène depuis quelques jours, mais qui est décidément robuste et fonctionne toujours, malgré quelques coups de disqueuse...

webcam.JPG (38.07 Kio) Vu 11227 fois

Sur l'image on voit que le capteur est à nu. Faire la mise au point de l'objectif sur la fente n'est pas une partie de plaisir, par contre.

[PierreM]

Bonsoir

Un réseau serait plus simple, mais le DVD est davantage dans l'esprit "DIY", disponible partout a un coût quasi-nul.

Voir... il y a belle lurette que je n'utilise plus de CDs ou DVDs. J'en ai eu mais ça n'est plus le cas, je ne vais quand même pas détruire des DVDs avec des films ou en acheter vierges, les utiliser exprès et les sacrifier. Je ne suis pas convaincu que l'économie soit toujours réelle, on doit même trouver des réseaux blazés à un prix abordable.

Il ne s'agit évidemment pas de faire un Craic mais une variante du dispositif de Public Lab adaptée à nos micros. Ce qui, quoiqu'il ait pu être dit par ailleurs, présente effectivement un intérêt et des applications pour le microscopiste amateur....

Effectivement, dommage que ça ne soit pas plus développé.
J'ignore si si ce dispositif est facilement adaptable pour nous, si j'en trouve le temps je ferais d'abord un oculaire spectroscopique simple.

Le Spectral Workbench est en constante amélioration, et comprend, depuis ses premières heures, un protocole de calibrage.
...
Quant à la webcam, on peut généralement enlever le filtre IR.
Je viens de le faire pour une Hercules HD; que je malmène depuis quelques jours, mais qui est décidément robuste et fonctionne toujours, malgré quelques coups de disqueuse...

Bonne nouvelle. Mais c'est peut-être variable selon les modèles et les fabricants sonr avares de renseignements.

Sur l'image on voit que le capteur est à nu. Faire la mise au point de l'objectif sur la fente n'est pas une partie de plaisir, par contre.

Ah ah, c'est bien là que l'impression 3D pourrait permettre de réaliser un mécanisme de mise au point.

Bonne spectro

Pierre M.

[Laurent]

Je viens de découvrir cette solution clef en mains : ICI
avec une description détaillée : ICI

[Florent]

Oui, j'en ai un qui traîne quelque part. Mais la webcam d'origine a grillé, il faut que j'en trouve une autre qui rentre dans le boitier. Côté software, c'est a cet effet que le spectralworkbench cité plus haut a été développé.

[rouzejp]

Pour la mise au point il est recommandé sur publiclab de placer à la même distance de la fente un code barre et de faire la mise au point avec n'importe quel soft webcam. Simple et efficace.

[Christian]

Bonjour à tous,
Très intéressant !
(j'avais effectivement commencé un sujet spectrographie il y a un certain temps... merci Pierre de l'avoir rappelé )
Il y a aussi une version smartphone pour 10$ > http://store.publiclab.org/products/fol ... ectrometer
Mais j'ai pas compris, le software est utilisable qu'en ligne ou il peut être installé en interne, sous Android par exemple ?
Est-il aussi possible de juste télécharger le plan du pliage carton ? Cela éviterait les 10$...

En revanche, avec un smartphone il serait difficilement possible de déposer le filtre anti-IR...

[Gilles BILLARD]

Hello,
Je suis un peu comme Christian; j'aimerais bien télécharger le soft uniquement...
++