اسپکترومتر چیست و چگونه عمل می کند؟

اسپکترومتر اپتیکی، دستگاهی است که برای اندازه ­گیری شدت طول موج های مختلف نور در محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیسی به کار می روند. اسپکترومتر، به طور گسترده برای آنالیز های طیفی در بسیاری از برنامه ­های کاربردی علمی و صنعتی-تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

با کمک دستگاه اسپکترومتر، می توان سیستم­ های طیف ­سنجی مختلفی از جمله رامان، اسپکتروفوتومتر های جذب و عبور، بازتابی و فلورسانس را راه ­اندازی کرد و اسپکترومتر، بخش اندازه ­گیری شدت طیف را در این دستگاه ها بر عهده دارد.

عملکرد کلی یک دستگاه اسپکترومتر

بسته به نوع پیکربندی سیستم اسپکترومتر، نور ورودی را می توان با کمک عناصر پراکننده یا غیر پراکننده، بر اساس طول موج ­های مورد نیاز تفکیک کرد.

وجه اشتراک همه انواع اسپکترومتر اپتیکی این است که می ­توان از بخش ­های مختلف طیف الکترومغناطیسی برای آنالیز استفاده کرد و و بازه طیفی آنالیز می تواند از مادون قرمز تا فرابنفش توسعه یابد.

چهار عملکرد دستگاه اسپکترومتر

به طور کلی، هر دستگاه اسپکترومتر چهار عملکرد مشخص دارد که شامل :

دریافت نور

بسته به نوع کاربرد اسپکترومتر ها، نور ورودی می تواند از منابع مختلفی با استفاده از ورودی دستگاه، جمع آوری شود و بخش های دیگر ارسال شود.

تولید طیف

نور ورودی به دستگاه را توسط عناصر پراشی مانند منشور و توری پراش، به اجزای طول موجی تجزیه می کند که بسته به دقت آن، میزان تفکیک می تواند متفاوت باشد.

اندازه گیری شدت نور

پس از اینکه نور تفکیک شد، توسط عناصر اپتیکی و یا مستقیماً از بخش تجزیه کننده به سیستم آشکارسازی ارسال می گردد و شدت خطوط طیفی ثبت می گردد.

سیستم نرم افزاری و نمایش خروجی

پس از ثبت اطلاعات طیفی، توسط سیستم نرم افزاری دیجیتالی شده و به کاربر نمایش داده می شود.

هر منبع نوری مورد آنالیز، منحصر به فرد است و الگوهای طیفی متمایزی ایجاد می­ کند که به عنوان شناسه آن منبع عمل می ­کند.

کاربرد های اسپکترومتر

کاربرد در اسپکتروفتومتر جذبی

یک اسپکتروفتومتر جذبی-عبوری، میزان نور جذب شده توسط یک نمونه را در طول موج های خاص اندازه گیری می کند. این ابزار از یک منبع نور، یک نگهدارنده نمونه مورد آنالیز و یک اسپکترومتر برای تفکیک و گزینش طول موج نور جهت اندازه گیری شدت نور جذبی-عبوری از نمونه تشکیل شده است.

کاربرد در طیف سنجی فلورسانس

 یک سیستم اسپکترومتر فلورسانس، تابش نور توسط یک نمونه را هنگامی که توسط طول موج خاصی از نور برانگیخته می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند.

کاربرد در اسپکترومتری اشعه ایکس

در طیف سنجی اشعه ایکس، انرژی اشعه ایکس جذب شده یا ساطع شده توسط نمونه مورد آنالیز اندازه گیری می شود. این ابزار شامل یک منبع اشعه ایکس، یک نگهدارنده نمونه و یک اسپکترومتر حاوی یک کریستال برای پراش اشعه ایکس برای اندازه گیری شدت پرتوهای ایکس است.

کاربرد در طیف سنجی رامان

در طیف سنجی رامان، پراکندگی نور لیزر توسط یک نمونه اندازه گیری می شود و این ابزار از یک منبع لیزر، یک تک رنگ برای انتخاب طول موج نور لیزر، یک نگهدارنده نمونه و یک آشکارساز برای اندازه گیری شدت نور پراکنده تشکیل شده است.

کاربرد در نجوم

با تجزیه و تحلیل طیف نور ساطع شده توسط یک اسپکترومتر نجومی، ستاره شناسان می توانند اطلاعات زیادی در مورد خواص آن بیاموزند و به عنوان مثال، آنها می توانند ترکیب ستارگان و کهکشان ها را تعیین کنند، وجود عناصر خاص را شناسایی کنند و سرعت و فاصله اجرام سماوی را از طریق اثر داپلر اندازه گیری کنند.

اسپکترومترهای نجومی به اشکال مختلف، از دستگاه‌ های کوچک قابل حمل گرفته تا موارد آزمایشگاهی بزرگ وجود دارند. آنها ابزاری ضروری برای ستاره شناسانی هستند که جهان را مطالعه می کنند و همچنان نقش مهمی در درک ما از کیهان ایفا می کنند.

خرید دستگاه اسپکترومتر

خرید اسپکترومتر، یکی از موارد کلیدی و مهم در هر آزمایشگاه طیفی تحلیلی است که باید به آن پرداخته شود، زیرا با انتخاب درست و متناسب با کاربری خاص خود می توانید نتایج قابل اطمینانی را ارائه دهید و این به کار شما اعتبار خواهد بخشید.

از پارامترهای مهم که در هنگام خرید اسپکترومتر باید در نظر گرفته شوند، می توان به کاربرد ویژه، بازه طیفی قابل اندازه گیری، رزولوشن (دقت طیفی)، کیفیت قطعات مورد استفاده و البته قیمت اشاره کرد.

 شرکت بلورآزمای سنجش نور، یکی از تولید کنندگان برتر اسپکترومتر های اپتیکی در ایران است که کیفیت دستگاه های آنها هم تراز بسیاری از برند های معتبر داخلی و خارجی، از جمله Avantes و Ocean Insight است، با این تفاوت که از نظر قیمتی بسیار مقرون به صرفه تر است (به دلیل تولید داخلی).

اسپکترومتر اپتیکی BloorSpec تولید این شرکت، کل بازه ی طول موجی UV-Vis-NIR را پوشش می­دهد (nm 170-1100) و بر اساس سفارش ­های ویژه و برحسب کاربرد نیز می­توان طول بازه را تغییر داد و رزولوشن طیفی دستگاه را تا حد زیادی تقویت کرد (تا nm 01/0).

اسپکترومتر BloorSpec با چنین پوشش طیفی گسترده، این امکان را به شما می­ دهد تا قابلیت ­های آنالیز خود را به طور ویژه ای گسترش دهید و با توجه به طراحی اپتیکی و مکانیکی قوی، استفاده از قطعات با کیفیت و پوشش داخلی آندایز شده­، میزان نور سرگردان، نویز الکتریکی، یا سایر آلاینده­ ها که می ­توانند در ثبت و اندازه گیری طیف خروجی اختلال ایجاد کنند، در حداقل مقدار ممکن است.

بدنه دستگاه اسپکترومتر از جنس آلومینیوم آندایز شده است و استحکام بالا و در نتیجه طول عمر بالایی دارد و کوچک و قابل حمل است و قابلیت نصب بر روی هر ستاپ اپتیکی ذکر شده در بخش قبل را دارد.

این دستگاه اسپکترومتر مجهز به سیستم نرم ­افزاری بسیار کاربردی و با کاربری آسان است و امکان ذخیره ی اطلاعات به صورت تصویر و اعداد دو ستونی وجود دارد. شرکت بلورآزما این امکان را نیز قرار داده است که دستگاه دارای 2 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش باشد تا بتواند بهترین کیفیت خدمات را به مشتریان خود ارائه دهد.