1. Spectrometer ምንድን ነው?

Spectrometer ዣንጥላ የሚለው ቃል ሲሆን ይህም መሳሪያን የሚገልፅ እና አካላዊ ባህሪ ያላቸውን ስፔክትራል ክፍሎችን የሚለካ ነው። የንፅፅር አካላት ከመጀመሪያው ድብልቅ የሚለዩበት ተከታታይ ተለዋዋጭ የሚለኩ መሳሪያዎች ናቸው.

በዙሪያው በርካታ የስፔክትሮሜትሮች ልዩነቶች አሉ እና በጣም ከተለመዱት መካከል አንዳንዶቹ የኑክሌር መግነጢሳዊ ድምጽ (NMR) Spectrometer፣ Mass Spectrometer እና Optical Spectrometer ናቸው።

1.1 NMR Spectrometer

የNMR Spectrometer ናሙናው በጠንካራ ቋሚ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ሲቀመጥ የኒውክሊየስ ሽክርክሪት መስተጋብርን ይመለከታል እና ይለካል። የኤንኤምአር ሲግናል የሚፈጠረው ኒዩክሊየኖች ከማግኔቲክ መስክ ጋር በሚገናኙበት ጊዜ ከኒውክሊየስ ድግግሞሽ ጋር በሚመሳሰል ድግግሞሽ ላይ ነው።

በሞለኪውል ውስጥ ባለው አቶም ዙሪያ ያለው የውስጠ ሞለኪውላር መግነጢሳዊ መስክ በድምፅ ሬዞናንስ ድግግሞሽ ስለሚቀየር የናሙናውን ሞለኪውላዊ መዋቅር ያሳያል።

1.2 የጅምላ መነፅር

Mass Spectrometer የ ions ከጅምላ ወደ ክፍያ ጥምርታ ይለካል እና በናሙና ውስጥ የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ስብጥር ይለያል። ይህ የሚሠራው ናሙና ion በማድረግ ሲሆን ይህም አንዳንድ ሞለኪውሎች እንዲሞሉ እና በጅምላ ወደ ክፍያ ሬሾ እንዲለያዩ ያደርጋል።

እነዚህ ionዎች የተሞሉ ቅንጣቶችን መለየት በሚችል መሳሪያ የተገኙ ናቸው።

1.3 የጨረር መነጽር

ኦፕቲካል ስፔክትሮሜትር የብርሃን ባህሪያትን ይለካል፣ ብዙውን ጊዜ በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ውስጥ ካለው የኦፕቲካል ክልል አጠገብ ማለትም አልትራቫዮሌት፣ የሚታይ እና የኢንፍራሬድ ብርሃን።

የብርሃን ብርሀን ከሞገድ ርዝመት ጋር የመሳብ እና የመልቀቂያ ለውጥ ለቁሳቁሶች መለየት ያስችላል.

በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በኦፕቲካል ስፔክትሮሜትር ላይ እናተኩራለን. 

2. የ Spectrometer የስራ መርህ

ስፔክትሮሜትር ሶስት ዋና ዋና ክፍሎችን ያቀፈ ነው - የመግቢያ መሰንጠቅ ፣ ፍርግርግ እና ጠቋሚ።

2.1 የመግቢያ ስንጥቅ

ከምንጩ የሚመጣው ብርሃን ወደ መግቢያው መሰንጠቂያው ውስጥ ይገባል እና የስንጣው መጠን በመሳሪያው የሚለካውን የብርሃን መጠን ይወስናል. የተሰነጠቀው መጠን በስፔክትሮሜትር የጨረር ጥራት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል, አነስተኛ መጠን ያለው ስንጥቅ, መፍትሄው የተሻለ ይሆናል.

ጨረሩ በተሰነጠቀው ክፍል ውስጥ ካለፈ በኋላ ይለያያል እና ተለዋዋጭውን ምሰሶ በተጋጭ መስታወት ላይ በማንፀባረቅ ጨረሩ ይጣመራል። የተቀናጁ ጨረሮች ወደ ዳይፍራክሽን ፍርግርግ ይመራሉ. ፍርግርግ እንደ ተበታተነ አካል ሆኖ ያገለግላል እና ብርሃኑን ወደ ተካፋይ የሞገድ ርዝመቶች ይከፍላል.

2.2 ፍርግርግ

አንድ ሞኖክሮማተር የተወሰነ የብርሃን የሞገድ ርዝመትን ለመምረጥ በፕሪዝም ውስጥ ወይም ከዲፍራክሽን ግሪቲንግ ውስጥ ያለው የጨረር ስርጭት ክስተትን ይጠቀማል። በባህላዊ ስፔክትሮሜትር, ፕሪዝም ብርሃንን ለመበተን ያገለግሉ ነበር.

ይሁን እንጂ የዲፍራክሽን ፍርግርግ መፈልሰፍ በዘመናዊ ስፔክትሮሜትሮች ውስጥ ከፕሪዝም የበለጠ ጥቅም ስላለው በጣም ጥቅም ላይ የዋለው ሞኖክሮሜትር ሆነ. 

ሁለቱም መሳሪያዎች ብርሃንን ወደ ብዙ ቀለሞች የመከፋፈል ችሎታ አላቸው, ነገር ግን ቀለሞቹን ከፕሪዝም በትልቁ አንግል ላይ ለማሰራጨት የዲፍራክሽን ግሪንግ ሊሠራ ይችላል. ፕሪዝም በ UV ክልል ውስጥ ብቻ ከፍተኛ ስርጭት ሲኖር የዲፍራክሽን ግሬቲንግስ በ UV፣ VIS እና IR spectrum ላይ ከፍተኛ እና የማያቋርጥ ስርጭት አላቸው። 

መብራቱ የዲፍራክሽን ፍርግርግ አንዴ ከተመታ, እያንዳንዱ የሞገድ ርዝመት በተለያየ አንግል ላይ ይንጸባረቃል. የተለያየ መጠን ያለው የዲፍራክሽን ፍርግርግ የተለያዩ የሞገድ ርዝማኔዎችን ለመወሰንም ጥቅም ላይ ይውላል.

ጨረሩ ከግሪኩ ላይ ከተንፀባረቀ በኋላ እንደገና ይለያያል፣ ስለዚህ ትኩረቱን ወደ ጠቋሚው ለማምራት ሁለተኛ መስታወት ይመታል።

2.3 መርማሪ

መርማሪው የብርሃን ስፔክተሩን ይይዛል እና የብርሃን መጠን እንደ የሞገድ ርዝመት ይለካል. እነዚህ መረጃዎች በዲጂታይዝድ የተቀመጡ እና በሶፍትዌር ላይ እንደ ግራፍ ይቀመጣሉ።

3. የ Spectrometer ክፍሎች

ከላይ ያለው ክፍል ስፔክትሮሜትር እንዴት እንደሚሰራ ተናግሯል. በዚህ ክፍል ውስጥ የስፔክትሮሜትር አካላት እና የእያንዳንዱ አካል ልዩነት ይሸፈናሉ.

3.1 የብርሃን ምንጮች

በስፔክትሮሜትር ውስጥ በብዛት የሚገኙት የብርሃን ምንጮች ከ Tungsten Halogen፣ Deuterium፣ Xenon Arcs፣ LED፣ Mercury Argon፣ Zinc ወይም Lasers የተሰሩ ናቸው።  

3.2 የመግቢያ ስንጥቅ

ስንጥቆች በተለያዩ መጠኖች ይመጣሉ ከ 5μm እስከ 800μm ከ 1 ሚሜ እስከ 2 ሚሜ ቁመት። የስንጣው መጠን በመተግበሪያው ላይ የተመሰረተ ነው እና በጣም የተለመዱት ክፍተቶች በ 10, 25, 50, 100 እና 200μm ስፋቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

3.3 መስተዋቶች

በዙሪያው በጣም የተለመዱት የመስታወት ዓይነቶች ብዙውን ጊዜ አውሮፕላን እና ሉላዊ መስተዋቶች ናቸው። ሉላዊ መስተዋቶች በሁለት ዓይነቶች ሊከፈሉ ይችላሉ - ሾጣጣ እና ኮንቬክስ ሉላዊ መስተዋቶች. ይሁን እንጂ በስፔክትሮሜትር ውስጥ, ሾጣጣ ሉላዊ መስተዋቶች በአብዛኛው ጥቅም ላይ ይውላሉ.

3.4 Diffraction ግሬቲንግስ

በገበያው ውስጥ ሁለት ዓይነት የዲፍራክሽን ግሪቶች አሉ - Ruled Grating እና Holographic Grating.

የሚተዳደረው ፍርግርግ በገዥው ማሽን ላይ የአልማዝ ቅርጽ ያለው መሳሪያ በመጠቀም ጎድጎድ ላይ በአካል ተቀርጾ በሚያንጸባርቅ ወለል ላይ ይፈጠራል ፣ ሆሎግራፊክ ግሬቲንግ ግን ጣልቃገብነት ሊቶግራፊ በሚባለው ሂደት ሲሆን ይህም ሁለት የአልትራቫዮሌት ጨረሮችን በመጠቀም የጣልቃ ገብነት ንድፍ ይገነባል። 

የተደነገጉ ፍርግርግዎች ለተወሰኑ የሞገድ ርዝመቶች ሊቃጠሉ ይችላሉ እና አብዛኛውን ጊዜ ከሆሎግራፊክ ግሬቲንግ የበለጠ ቅልጥፍና አላቸው።

ሆሎግራፊክ ግሬቲንግስ አንድ ወጥ የሆነ የጉድጓድ ቅርጽ እና ክፍተት እንዲኖራቸው ይቀናቸዋል፣ እና በኦፕቲካል ሲመረቱ ያነሰ የተሳሳተ ብርሃን ያመነጫሉ።

3.5 መያዣዎች

ናሙናዎች ብዙውን ጊዜ ፈሳሾች ናቸው, ነገር ግን ጋዞች እና ጠጣሮች እንዲሁ መሞከር ይችላሉ. ናሙናዎቹ ብዙውን ጊዜ ኩቬት ተብሎ በሚጠራው ግልጽ ሕዋስ ውስጥ ይቀመጣሉ. የሙከራ ቱቦዎች በአንዳንድ መሳሪያዎች ውስጥ በኩቬትስ ምትክ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ. 

ኩዌትን ለማምረት የሚያገለግለው ቁሳቁስ ስፔክትሮሜትር በሚሸፍነው የእይታ ክልል ላይ ይወሰናል. የተዋሃደ የሲሊካ ወይም የኳርትዝ ብርጭቆዎች በ UV እስከ IR ክልሎች ግልጽ ስለሆኑ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

3.6 ጠቋሚዎች

በተለያዩ የስፔክትሮሜትሮች ውስጥ ብዙ አይነት መመርመሪያዎች ጥቅም ላይ እየዋሉ ነው እና አንዳንድ በተለምዶ ጥቅም ላይ የዋሉት መመርመሪያዎች የፎቶሙልቲፕሊየር ቱቦ (PMT)፣ የፎቶዲዮድ፣ የፎቶዲዮድ ድርድር፣ ቻርጅ-የተጣመረ መሳሪያ (ሲሲዲ)፣ ቦሎሜትር እና ባለብዙ ቻናል ተንታኝ (ኤምሲኤ) ናቸው።

3.7 በይነገጽ

አብዛኛው የስፔክትሮሜትር ሲስተሞች ከኮምፒዩተር ጋር በዩኤስቢ፣ RS-232 ወይም ኢተርኔት ይገናኛሉ። በቴክኖሎጂ እድገት አዳዲስ ስርዓቶች ዋይ ፋይ እና ብሉቱዝን በመጠቀም መረጃን ያለገመድ ማስተላለፍ ይችላሉ።

3.8 ሶፍትዌር

ብዙ ሶፍትዌሮች ለመረጃ ማግኛ በስፔክትሮሜትር ለመጠቀም ሊተገበሩ ይችላሉ። መሳሪያውን የሚያመርቱት አብዛኛዎቹ ኩባንያዎች ከሚያመርቱት ስፔክትሮሜትር ጋር የሚስማማ ሶፍትዌር ያቀርባሉ። ለምሳሌ, የStellarNet spectrometers SpectraWiz በመባል ከሚታወቀው ሶፍትዌራቸው ጋር ይምጡ።

እንደዚህ ባሉ ዝግጁ-ሰራሽ ሶፍትዌሮች ላይ የእራስዎን ፕሮግራም ኮድ እንዲያደርጉ እና እንዲፈጥሩ የሚፈቅዱ እና እንደፍላጎትዎ ያዘጋጃሉ ማለትም LabVIEW, Visual C, C #, VB, VBA for MS Excel እና MATLAB.

4. የ Spectrometer አጠቃቀም

በርካታ የስፔክትሮሜትር አጠቃቀም አለ።

አንድ ምሳሌ፣ ከ200 – 400nm ስፋት ያለው የUV ስፔክትሮሜትር፣ የመግቢያ ስንጥቅ 200μm ስፋት ያለው፣ ከሆሎግራፊክ ፍርግርግ ጋር 2400g/ሚሜ የሆነ የግሮቭ መጠን ያለው፣ እና 2000 ፒክስል ሲሲዲ ጠቋሚ ያለው፣ ቆሻሻዎችን መለየት ይችላል። በኦርጋኒክ ሞለኪውሎች ውስጥ - እንደ ቤንዚን ያሉ በሳይክሎሄክሳን ውስጥ የሚገኝ የተለመደ ርኩሰት እና መገኘቱ በቀላሉ በ 255nm ከፍተኛው በስፔክትረም ውስጥ በመምጠጥ በቀላሉ ሊታወቅ ይችላል።

5. የኦፕቲካል ስፔክትሮሜትር ዓይነቶች

ኦፕቲካል ስፔክትሮሜትሮች በሁለት መንገዶች ሊከፈሉ ይችላሉ. የመጀመሪያው መንገድ በሞገድ ርዝመታቸው ሲሆን ሁለተኛው መንገድ በብርሃን መስተጋብር ባህሪያቸው ነው. 

5.1 ሞገድ

  • አልትራቫዮሌት (UV)

UV spectroscopy አንድ ናሙና ምን ያህል ብርሃን እንደሚስብ ወይም እንደሚያንጸባርቅ ለመለካት እና በናሙናው ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች መጠን ለመወሰን በ200 - 400nm መካከል ባለው የአልትራቫዮሌት የሞገድ ርዝመት ውስጥ ብርሃንን ይጠቀማል። 

ሞለኪውሎቹ በአልትራቫዮሌት ብርሃን የሚሰጠውን ኃይል ስለሚወስዱ በናሙናው ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ከመሬት ሁኔታ ወደ ከፍተኛ የኃይል ሁኔታ ይደሰታሉ። ኤሌክትሮኖች ያላቸው የኃይል መጠን ሊወስደው ከሚችለው የሞገድ ርዝመት ጋር ተመጣጣኝ ነው.

የናሙናውን መለየት የሚከናወነው ናሙናው የ UV መብራትን በሚስብበት ጊዜ የተፈጠረውን ስፔክትረም በማነፃፀር ነው ።

UV Spectrometer በተለምዶ ዲዩቴሪየም አርክ፣ xenon arc ወይም tungsten halogen laps ይጠቀማል። ጥቅም ላይ የሚውለው የግራቲንግ አይነት ብዙውን ጊዜ ሆሎግራፊክ ግሬቲንግ ሲሆን የሚሠራው ጠቋሚ አብዛኛውን ጊዜ PMT፣ photodiode፣ photodiode array ወይም CCD ነው። ጠቋሚዎቹ ብዙውን ጊዜ ከ14μm በ200μm የፒክሰል መጠን አላቸው።

UV Spectrometer በተለምዶ እንደ ቁሳቁስ ሳይንስ፣ የጥራት ቁጥጥር፣ ፔትሮኬሚስትሪ፣ ምግብ እና ግብርና፣ የህይወት ሳይንስ፣ የጨረር አካላት፣ ወዘተ ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

እንዲሁም አብዛኛውን ጊዜ እንደ ቆሻሻን መለየት፣ እና ማንኛውም የተግባር ቡድን በአንድ ውህድ ውስጥ መኖር ወይም አለመገኘት፣ ውህዶችን መለየት፣ የኦርጋኒክ ውህዶችን መዋቅራዊ ማብራሪያ፣ ወዘተ ባሉ መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

  • የሚታይ (VIS)

ይህ የኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም በሚታየው ክልል ውስጥ ብርሃንን ማለትም ከ 400nm እስከ 700nm የሞገድ ርዝመት ከመጠቀም በስተቀር የቪአይኤስ ስፔክትሮሜትር እንደ UV spectrometer ይሰራል።

ይህ መሳሪያ የማስተላለፊያውን ወይም የመጠጣትን ጥንካሬን በመለካት በናሙና ውስጥ የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ትኩረት ሊወስን ይችላል።

Tungsten halogen, xenon lamps እና LEDs አብዛኛውን ጊዜ በ VIS ስፔክትሮሜትር ውስጥ እንደ ብርሃን ምንጮች ያገለግላሉ.

እንደ UV spectrometer አንድ አይነት የዲፍራክሽን ፍርግርግ እና ማወቂያን ይጠቀማል። የቪአይኤስ ስፔክትሮሜትር በዋናነት እንደ UV spectrometer በተመሳሳይ ኢንዱስትሪዎች እና መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

  • ኢንፍራሬድ (IR)

IR spectrometer የኦርጋኒክ ሞለኪውል የንዝረት ሽግግሮችን ከ IR ብርሃን ጋር ይጠቀማል በ IR spectra ውስጥ ያሉ ቁሳቁሶችን ለመለየት. 

የ IR ብርሃን ከ 700nm እስከ 1mm መካከል በሦስት ክፍሎች ሊከፈል ይችላል - ቅርብ, መካከለኛ እና ሩቅ ኢንፍራሬድ, ይህም ከሚታየው ስፔክትረም ጋር የተያያዘ ነው.

ከአይአር አጋማሽ ጀምሮ ያሉት ፎቶኖች የንዝረት መነቃቃትን መፍጠር የሚችሉት በጋር በተገናኙ አተሞች ውስጥ ብቻ ነው እና ኃይሎቹ በቂ ስላልሆኑ ኤሌክትሮኖችን ማነሳሳት አይችሉም።

ናሙናው የ IR ጨረሩን ይይዛል እና በኃይል ከእነዚህ ንዝረቶች ጋር ይዛመዳል። ይህ ውህዶች የመምጠጥ ስፔክትራን እንዲመዘገቡ እና ስፔክተሩ ለእያንዳንዱ ውህድ ልዩ ነው።

ፎሪየር-ትራንስፎርም IR (FTIR) Spectrometer፣ መረጃን በሰፊ ክልል የሚሰበስብ፣ ጥሬ መረጃን ወደ ስፔክትረም ለመቀየር ፎሪየር ትራንስፎርምን ይጠቀማል። 

በቅርብ፣ መሃል እና በሩቅ-IR tungsten-halogen lamp፣ ግሎባር እና የሜርኩሪ መብራት በቅደም ተከተል ይጠቀማሉ። የተጫነው የፍርግርግ አይነት ብዙውን ጊዜ ይገዛል. NIR ስፔክትሮሜትሮች በተለምዶ InGaAs photodiodes የፒክሰል መጠን 25μm በ 500μm ሲጠቀሙ MIR spectrometers ደግሞ 48.5μm በ 48.5μm የፒክሰል መጠን ያለው ፒሮኤሌክትሪክ መመርመሪያዎችን ይጠቀማሉ እና FIR spectrometers a-Si ወይም VOx bolometers 75μm ፒክስል ይጠቀማሉ።

ይህ አብዛኛውን ጊዜ እንደ ፋርማሲዩቲካል, የአካባቢ ደህንነት, ምግብ እና ቁሳቁሶች ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ሊገኝ ይችላል. IR spectrometer የሚጠቀሙ አፕሊኬሽኖች የፕሮቲን ባህሪን፣ የቦታ ፍለጋን፣ ውህዶችን መለየት፣ ናኖስኬል ሴሚኮንዳክተር ትንተና ወዘተ ያካትታሉ።

5.2 መስተጋብሮች

  • ተቀባይት

ስሙ እንደሚያመለክተው፣ የመምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ የጨረር መምጠጥን ይለካል፣ እንደ የሞገድ ርዝመት ወይም ድግግሞሽ፣ ከምንጩ ጋር ናሙና።

ናሙናው ከምንጩ ላይ ሃይልን ይይዛል እና የመጠጣት ጥንካሬ እንደ ድግግሞሽ ይለያያል, ይህ ልዩነት ከዚያም የመምጠጥ ስፔክትረም ይፈጥራል. ይህ የእይታ ዘዴ የሚከናወነው በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ውስጥ ነው።

በናሙና ውስጥ የሚገኙትን ውህዶች ለመወሰን እና በውስጡ ያለውን ትኩረት ለመለካት የመምጠጥ ስፔክትሮስኮፕ ጥቅም ላይ ይውላል. ከላይ የተጠቀሱት UV፣ VIS እና IR spectroscopy የመምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ ምሳሌዎች ናቸው።

በ absorption spectrometry ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በጣም የተለመደው የብርሃን ምንጭ ባዶ ካቶድ መብራት ነው እና ፒኤምቲ እንደ ማወቂያ ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ ብዙውን ጊዜ በሩቅ ዳሰሳ ፣ በሥነ ፈለክ እና በአቶሚክ እና በሞለኪውላዊ ፊዚክስ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

  • ነጸብራቅ

ነጸብራቅ ስፔክትሮስኮፒ ከናሙና የተንጸባረቀውን ወይም የተበታተነውን የብርሃን መጠን ይለካል።

ከምንጩ የሚመጡ ፎቶኖች ከናሙናው ላይ የሚንፀባረቁ ወይም በናሙናው ውስጥ የሚቀዘቅዙ ተበታትነዋል ተብሏል።

እነዚህ የተበታተኑ ፎቶኖች ተገኝተው ይመዘገባሉ. ይህ ነጸብራቅን ከ የሞገድ ርዝመት ጋር ያመጣል።

የነጸብራቅ ስፔክትሮስኮፒ ሲስተሞች አብዛኛውን ጊዜ ሌዘርን፣ ሱፐርላይሚንሰንት ዳዮዶችን፣ ኤልኢዲዎችን ወይም ሃሎጅን መብራቶችን እንደ ብርሃን ምንጩ እና ሲሲዲዎች፣ ፎቶዲዮዶች ወይም ኤምሲኤ እንደ መርማሪው ይጠቀማሉ። 

አንጸባራቂው ስፔክትሮሜትር በሕክምና ኢንዱስትሪ ውስጥ ስለ ቲሹዎች ትኩረት መረጃ ለመስጠት ያገለግላል እና እንደ የአካባቢ ሳይንስ እና ጂኦሎጂ ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥም ሊያገለግል ይችላል።

  • ማስተላለፍ

የማስተላለፊያ ስፔክትሮስኮፕ በናሙና ውስጥ ያልተለወጠ የብርሃን መጠን መለካትን ያመለክታል.

ከመምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ ጋር በጣም የተቆራኘ ነው, ስለዚህ ተመሳሳይ ቅንብርን ይጋራሉ.

ብዙ ብርሃን በናሙና ውስጥ ሲያልፍ የመምጠጥ ደካማ በሆነበት የሞገድ ርዝመቶች ላይ የማስተላለፊያ ስፔክትረም ከፍተኛው ጫፍ ይኖረዋል።

እንደ ስፔክትራል ክልል, የተለያዩ የብርሃን ምንጮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. LEDs፣ Tungsten halogen ወይም deuterium laps በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ። የተለመዱ ጠቋሚዎች የሚመረጡት ፎቶዲዮዶች እና ሲሲዲዎች ናቸው። ይህ ብዙውን ጊዜ በፋርማሲቲካል ትንታኔ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.

  • Fluorescence

Spectrofluorometer

በ UV spectroscopy ላይ እንደተጠቀሰው፣ በናሙና ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ብርሃንን ሲወስዱ ይደሰታሉ እና ከመሬት ሁኔታ ወደ ከፍተኛ ኤሌክትሮኒካዊ ሁኔታ ሲሸጋገሩ የተለያዩ የንዝረት ሁኔታዎችን ያካትታል።

የተደሰቱት ኤሌክትሮኖች ፎቶን በማውጣት ወደ መሬት ሁኔታው ​​ሊተላለፉ ይችላሉ እና ይህ ሂደት ፍሎረሰንት በመባል ይታወቃል።

ኤሌክትሮኖች በመሬት ውስጥ ባሉ የተለያዩ የንዝረት ደረጃዎች ውስጥ ሊወድቁ ስለሚችሉ፣ የሚለቀቁት ፎቶኖች የተለያየ መጠን ያላቸውን ሃይሎች ይይዛሉ፣ እና የተለያዩ ጥንካሬዎች እና የሞገድ ርዝመቶች።

ስለዚህ የፍሎረሰንት ስፔክትሮስኮፒ ከናሙና የፍሎረሰንስ መጠንን በመለካት ይገለጻል። ብዙውን ጊዜ ለኤሌክትሮኖች መነቃቃት በ UV ወይም VIS ክልል ውስጥ ብርሃንን ይጠቀማል።

Fluorescence የሚለካው በፍሎረሰንስ ስፔክትሮሜትሮች ሲሆን የተለያዩ የፍሎረሰንስ ባህሪያትን ይለካል፣ ለምሳሌ የልቀት መጠን እና የሞገድ ርዝመት ስርጭት። የልቀት ስፔክትረም ናሙናዎቹ የሚለቁትን የሞገድ ርዝመት ያሳያል።

ፍሎረሰንት የሚለኩ መሳሪያዎች ፍሎረሜትሮች በመባል ይታወቃሉ. Fluorometers በተለምዶ ሌዘር፣ ኤልኢዲ፣ xenon arc ወይም የሜርኩሪ ትነት መብራቶችን እንደ ብርሃን ምንጭ ይጠቀማሉ። Photodiodes ወይም PMTs አብዛኛውን ጊዜ በፍሎረሰንት ስፔክትሮስኮፒ ውስጥ እንደ ጠቋሚዎች ይመረጣሉ።

ይህ የእይታ ዘዴ በሕክምና ፣ ባዮኬሚካል እና የአካባቢ ቁጥጥር ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በብዛት ሊገኝ ይችላል። አፕሊኬሽኖች በሰዎች ቲሹዎች ውስጥ የካንሰር ምርመራዎችን ማድረግ፣ ቆሻሻዎችን ለመለየት ወይም የንጥረቶችን መጠን ለመለየት እና የተለያዩ ባክቴሪያዎችን፣ ቫይረሶችን እና ጥገኛ ተህዋሲያን ኢንፌክሽንን የሚያስከትሉ ተውሳኮችን ለመለየት ያካትታሉ።

  • መበታተን

ብርሃን በቁስ አካል ውስጥ ሲያልፍ አብዛኛው ወደ መጀመሪያው አቅጣጫ ይቀጥላል ነገር ግን ትንሽ ክፍል ወደ ሌሎች አቅጣጫዎች ተበታትኗል።

ይህ ዘዴ በራማን መበታተን ጽንሰ-ሐሳብ ላይ የተመሰረተ ነው. የመበታተን ውጤት የፎቶኖችን በቁስ አካል አለመበታተን ነው ፣ ይህ ማለት የብርሃን አቅጣጫ ለውጥ አለ እና ከናሙናው ጋር ከተገናኘ በኋላ ኃይል በፎቶኖች ይጠፋል።

አብዛኛውን ጊዜ ሞለኪውሎቹ ከተከሰቱት ፎቶኖች የንዝረት ኃይል ያገኛሉ።

አብዛኛው የሚበታተነው ብርሃን በሃይል የማይለወጥ ሲሆን ይህ ደግሞ የሬይሊ መበተን ነው። የራማን መበተን እጅግ በጣም ደቂቃ የሆነ የተበታተኑ የፎቶኖች ክፍልፋይ ነው (በግምት 1 ከ10 ሚሊዮን)።

በናሙናው ውስጥ ያለውን የንዝረት ለውጥ በመተንተን, እንደ ኬሚካላዊ ቅንብር, ክሪስታሊን, ሞለኪውላዊ ግንኙነቶች ያሉ ባህሪያትን ማወቅ ይቻላል. ከላይ እንደተጠቀሰው የራማን መበታተን በጣም ደካማ ነው, ስለዚህ ብርሃኑን ለመመርመር በጣም ስሜታዊ የሆነ ስፔክትሮሜትር ያስፈልጋል.

ይህ መሳሪያ በተለምዶ እንደ ኬሚስትሪ፣ ፊዚክስ፣ ፋርማሲዩቲካል፣ አርት እና ህክምና ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ያገለግላል። ሞለኪውሎችን ለመለየት እና የኬሚካላዊ ትስስርን ለመመርመር, የቁሳቁሶችን አወቃቀሮች ለመለየት እና ለማጥናት, በጥቅሎች ውስጥ የሐሰት መድኃኒቶችን ለማግኘት, ባዮሚነሮችን በማጥናት, ወዘተ.

6. ራማን Spectrometer

ራማን ስፔክትሮስኮፒ በብርሃን (በተለምዶ ሌዘር) ከቁስ ኬሚካላዊ ቦንዶች ጋር ባለው መስተጋብር ላይ የተመሰረተ ነው።

ብርሃን በቀጥታ ከናሙናው ላይ ተበታትኖ በማጣሪያ ውስጥ ያልፋል ከሬይሊ መበታተን ቅንጣቶችን ለማስወገድ።

የቀረው ብርሃን ከራማን መበታተን ወደ ማወቂያው ከማቅረቡ በፊት ወደ ዳይፍሬክሽን ግሬቲንግ ይመራል።

ውሎ አድሮ እያንዳንዱ ጫፍ እና ጥንካሬ በናሙናው ላይ የተወሰነ መረጃ የሚሰጥበት የራማን ስፔክትረም ይፈጥራል።

Raman spectrometer እንደ ብርሃን ምንጩ ቀጣይነት ያለው ሞገድ ሌዘር ብቻ ይጠቀማል።

ከቀይ እስከ ኤንአይአር ባለው የእይታ ክልል ውስጥ ያሉ ሌዘር አብዛኛውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ሆኖም ግን በቅርብ ዓመታት ውስጥ የሚታዩ ሌዘር በሰማያዊ እና አረንጓዴዎች ውስጥ እየጨመረ ነው።

በተጨማሪም ሆሎግራፊክ ግሬቲንግን እንደ ሞኖክሮማተር እና ሲሲዲዎችን እንደ ማወቂያው ይጠቀማል።

7. Spectrometer Vs. Spectrophotometer

ሰዎች ብዙውን ጊዜ Spectrometerን ከ Spectrophotometer ጋር ያደናቅፋሉ። ሀ ስፕሪፎቶሜትር እንደ ቁሳቁስ የሞገድ ርዝመት የብርሃን ማስተላለፊያ እና የመሳብ ባህሪያትን የሚለካ መሳሪያ ነው።

እሱ በተለምዶ ከአልትራቫዮሌት አቅራቢያ እስከ የሚታየው ብርሃን እስከ ኢንፍራሬድ ቅርብ ባለው ክልል ውስጥ ያለውን ብርሃን ይመለከታል። ስፔክትሮፖቶሜትር ራሱ ስፔክትሮሜትር እንዲሁም ናሙናውን በተሻለ ሁኔታ ለማብራት የብርሃን ምንጭ ይዟል. 

የሥራው መርህ ከስፔክትሮሜትር ጋር ተመሳሳይ ነው, ሞኖክሮማተር ወደ ናሙናው ለመድረስ የብርሃን የሞገድ ርዝመት ለመምረጥ ጥቅም ላይ ይውላል. እንደ ናሙናው ግልጽነት, መብራቱ ይንፀባርቃል ወይም ይተላለፋል. ከዚያም አነፍናፊው የተንጸባረቀውን ወይም የሚተላለፈውን ብርሃን መጠን ይመዘግባል።

የብርሃን ጥንካሬ ለውጥን ለመለካት ይህ በተለያየ የሞገድ ርዝመት ከ monochromator ጋር ይደገማል። የመጨረሻው ውጤት እንደ የሞገድ ርዝመት ተግባር የመምጠጥ ስፔክትረም ይሆናል።

8. አስተማማኝ ስፔክትሮሜትር የት መግዛት ይቻላል?

አሁን ስፔክትሮሜትር እና አፕሊኬሽኖቹ ምን እንደሆኑ ስለሚያውቁ አስተማማኝ የት እንደሚገዙ ማወቅ አለብዎት. አስተማማኝ ስፔክቶሜትሮችን መግዛት ይችላሉ Wavelength Opto-Electronic.

ከ190 - 2300nm የሞገድ ርዝመቶች በ UV፣ VIS እና NIR ውስጥ ለሚለካው የጨረር መለኪያ መለኪያዎችን በማቅረብ የStellarNet spectrometers አከፋፋይ ነን። StellarNet spectrometers ምንም ተንቀሳቃሽ ክፍሎች የሌሉት የታመቁ፣ ተንቀሳቃሽ እንዲሆኑ የተነደፉ ናቸው።

ለ 2023 የድረ-ገፃችንን ንድፍ እያሻሻልን ነው!
ይዘቶቹ ካልታዩ መሸጎጫውን ለማጽዳት በደግነት Shift + Refresh (F5) ይያዙ
ይህ ድረ-ገጽ በChrome/Firefox/Safari በደንብ ይታያል።