Спектрометр - фәнни корал, электромагнит нурлары спектрын анализлау өчен кулланыла, ул радиация спектрын спектрограф итеп күрсәтә ала, дулкын озынлыгына яктылык интенсивлыгын таратуны күрсәтә (у күчәре - интенсивлык, х күчәре - дулкын озынлыгы) / яктылык ешлыгы).Яктылык спектрометр эчендәге субъектның дулкын озынлыкларына аерылып тора, алар гадәттә реактив призлар яки дифракцияле подшипниклар.
Рәсем 1 Лампочка һәм кояш нуры спектры (сулда), тормозны бүлү принцибы һәм призма (уңда)
Спектрометрлар оптик нурланышның киң спектрын үлчәүдә мөһим роль уйныйлар, яктылык чыганагының эмиссия спектрын турыдан-туры тикшереп яки материал белән үзара бәйләнештән соң яктылыкның чагылышын, үзләштерүен, таралышын яки таралышын анализлап.Яктылык һәм матдә үзара бәйләнештән соң, спектр билгеле спектр диапазонында яки билгеле дулкын озынлыгында үзгәрүне кичерә, һәм матдәнең үзлекләрен биологик һәм химик анализ кебек спектр үзгәреше буенча сыйфатлы яки санлы анализларга мөмкин. канның составы һәм концентрациясе һәм билгесез эремәләр, һәм молекуланы, атом төзелешен һәм материалларның элементаль составын анализлау 2 нче рәсем.
2 нче рәсем. Төрле майларның инфракызыл үзләштерү спектры
Башта физика, астрономия, химияне өйрәнү өчен уйлап табылган спектрометр хәзерге вакытта химия инженериясе, материаллар анализы, астрономия фәннәре, медицина диагностикасы һәм био-сенсинг кебек күп өлкәләрдә иң мөһим коралларның берсе булып тора.XVII гасырда Исхак Ньютон яктылыкны призма аша ак яктылык нуры аша өзлексез төсле тасмага бүлеп бирә һәм бу нәтиҗәләрне сурәтләү өчен беренче тапкыр "Спектр" сүзен куллана.
3 нче рәсем Исхак Ньютон призма белән кояш нуры спектрын өйрәнә.
XIX гасыр башында немец галиме Джозеф фон Фраунхофер (Франчофер) призлар, дифракция кисәкләре һәм телескоплар белән берлектә, кояш төгәллеге спектрын анализлау өчен кулланылган югары төгәллек һәм төгәллек белән спектрометр ясады. беренче тапкыр кояшның җиде төсле спектры өзлексез түгел, ләкин аның өстендә берничә кара сызык бар (600 дән артык дискрет сызык), мәшһүр "Франкенхофер сызыгы" буларак белә.Ул A, B, C… H сызыкларының иң аермасын атады һәм B һәм H арасында 574 сызык санады, бу кояш спектрындагы төрле элементларның үзләштерүенә туры килә. 5 нче рәсем. Шул ук вакытта Фронхофер да булган иң элек сызык спектрын алу һәм спектраль сызыкларның дулкын озынлыгын исәпләү өчен дифракцияле торлау куллану.
Рәсем 4. Кеше белән каралган иртә спектрометр
5 нче рәсем. Вафф сызыгы (тасмадагы кара сызык)
6-нчы рәсем Кояш спектры, Фраун Вольфель сызыгына туры килгән конвейк өлеше белән
XIX гасыр уртасында, Германия физиклары Кирхов һәм Бунсен Гейдельберг университетында бергә эшләделәр, һәм Бунсенның яңа эшләнгән ялкын коралы (Бунсен яндыручы) белән эшләделәр һәм төрле химикларның спектраль сызыкларын искә төшереп беренче спектраль анализ ясадылар. (тозлар) Бунсен яндыручы ялкын инҗиренә сибелгән.7. Алар спектрны күзәтеп элементларның сыйфатлы тикшерүен аңладылар, һәм 1860 елда сигез элемент спектрын ачуны бастырдылар, һәм бу элементларның берничә табигый кушылмада булуын билгеләделәр.Аларның ачышлары спектроскопия аналитик химиясенең мөһим тармагын булдыруга китерде: спектроскопик анализ
7 нче рәсем
ХХ гасырның 20-нче елларында Indianиндстан физикы РВ Раман спектрометр кулланып, органик эремәләрдә яктылык һәм молекулаларның таралмаган эффектын ачты.Ул күзәткәнчә, вакыйга яктылыгы яктылык белән үзара бәйләнештә булганнан соң, югары һәм түбән энергия белән таралган, соңрак Раман таралучы инҗир дип атала. Яктылык энергиясенең үзгәрүе молекулаларның микроструктурасын характерлый, шуңа күрә Раман таралу спектроскопиясе материалларда, медицинада, химиядә киң кулланыла. һәм матдәләрнең молекуляр төрен һәм структурасын ачыклау һәм анализлау өчен бүтән тармаклар.
8 нче рәсем Яктылык молекулалар белән үзара бәйләнгәннән соң үзгәрә
ХХ гасырның 30-нчы елларында Америка галиме доктор Бекман беренче тапкыр ультрафиолет спектрының һәр дулкын озынлыгында үзләштерелүен үлчәргә тәкъдим итте, тулы үзләштерү спектрын картага китереп, химик матдәләрнең төрен һәм концентрациясен ачыклады.Бу тапшыру үзләштерү яктылык юлы яктылык чыганагыннан, спектрометрдан һәм үрнәкләрдән тора.Агымдагы чишелеш композициясе һәм концентрацияне ачыклау бу тапшыру үзләштерү спектрына нигезләнгән.Монда яктылык чыганагы үрнәккә бүленә һәм төрле дулкын озынлыкларын алу өчен призма яки торлау сканерлана.
Рәсем 9 Абсорбцияне ачыклау принцибы -
ХХ гасырның 40-нчы елларында беренче туры спектрометр уйлап табылды, һәм беренче тапкыр фотомультипликатор трубалары PMT һәм электрон җайланмалар кеше күзен күзәтү яки фотографик фильмны алыштырдылар, алар дулкын озынлыгына каршы спектраль интенсивлыкны турыдан-туры укый алалар. 10. Шулай итеп, спектрометр фәнни корал буларак куллану җиңеллеге, сан үлчәү, сизгерлек ягыннан сизелерлек яхшырды.
10-нчы рәсем
ХХ гасыр урталарыннан ахырына кадәр спектрометр технологиясе үсеше оптоэлектрон ярымүткәргеч материаллар һәм приборлар үсешеннән аерылгысыз иде.1969-нчы елда Уиллард Бойл һәм Белл Лабораториясеннән Джордж Смит CCD (зарядлы-кушылган җайланма) уйлап таптылар, аннары яхшыртылды һәм 1970-нче елларда Майкл Ф. Томпсеттның сурәтләү кушымталарына әверелде.Уиллард Бойл (сулда), Джордж Смит Нобель премиясен яулаган КД (2009) 11-нче рәсемдә күрсәтелгән. 1980-нче елда Япониядәге NEC-ның Нобуказу Тераниши тотрыклы фотодиод уйлап тапкан, бу сурәт тавышының коэффициентын яхшырткан һәм резолюция.Соңрак, 1995-нче елда, NASA-ның Эрик Фоссум CMOS (тулы металл-оксид ярымүткәргеч) сурәт сенсорын уйлап тапты, ул охшаш КДС сенсорларына караганда 100 тапкыр азрак көч куллана һәм җитештерү бәясе күпкә түбән.
11 нче рәсем Уиллард Бойл (сулда), Джордж Смит һәм аларның КДС (1974)
ХХ гасыр азагында, ярымүткәргеч оптоэлектрон чип эшкәртү һәм җитештерү технологиясенең дәвамлы камилләшүе, аеруча спектрометрларда CCD һәм CMOS массивын куллану белән, бер экспозициядә спектрның тулы спектрын алу мөмкин була.Вакыт узу белән, спектрометрлар киң кулланылышта киң кулланылыш таптылар, шул исәптән төсне ачыклау / үлчәү, лазер дулкын озынлыгын анализлау, һәм флуоресцент спектроскопия, LED сортлау, сурәтләү һәм яктырту сизү җайланмалары, флуоресцент спектроскопия, Раман спектроскопиясе һ.б. .
12 нче рәсем
XXI гасырда төрле спектрометрларның дизайны һәм җитештерү технологиясе әкренләп өлгерде һәм тотрыкланды.Төрле өлкәләрдә спектрометрларга сорау арту белән, спектрометрлар үсеше тизрәк һәм тармакка хас.Гадәттәге оптик параметр күрсәткечләренә өстәп, төрле тармакларда күләм күләме, программа функцияләре, элемтә интерфейслары, җавап тизлеге, тотрыклылык, хәтта спектрометр чыгымнары таләп ителә, спектрометр үсеше диверсификацияләнә.
Пост вакыты: 28-2023 ноябрь