اسپکتروفتومتر تک پرتویی مبتنی بر CMOS

اسپکتروفتومتر تک پرتویی Vis-NIR مدل AURORA

اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA، یکی از دستگاه های کلیدی در آزمایشگاه های تحلیلی است. این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، بر اساس جذب نور در محدوده طیفی Vis-NIR (بازه طول موجی nm 350-1200) عمل می کند. کار اصلی این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، خوانش شدت های جذب و عبور مواد مختلف و محلول ها می باشد که در نهایت، اطلاعات کمی و کیفی مانند طیف جذب، غلظت، عدد جذب و دیگر مشخصات مولکولی از مواد را به کاربران ارائه می دهد.

این دستگاه، به طور گسترده در حوزه های مختلف تحلیلی، به ویژه در آنالیز کمی آنالیت های خاص، کشت باکتری، شناسایی دارو، بررسی خلوص و کیفیت آب آشامیدنی، کنترل کیفیت در صنعت نوشیدنی و تحقیقات شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

مشخصات کلی دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی مدل AURORA، از بخش ها و قطعات مختلفی ساخته شده است. ساختمان اپتیکی این اسپکتروفتومتر تک پرتویی است، به این معنی که نور بدون اینکه تقسیم شود، تنها یک مسیر را از منبع تا سیستم آشکارساز طی می کند. بعلاوه، یکی از مزایای قابل توجه در این اسپکتروفتومتر تک پرتویی Vis-NIR این است که در ساختمان دستگاه، آشکارسازهای نوع CMOS 4000 Channels به کار رفته است که آرایه ای از هزاران آشکارساز منفرد بوده و طول موج های مختلف را به طور همزمان آنالیز می کنند. از این رو، سرعت اسکن بسیار بالایی نسبت به انواع دیگر دستگاه های مشابه با آشکارساز نوع CCD و ... دارند.

با توجه به نوع آشکارساز CMOS که قدرت و سرعت خوانش بسیار بالایی دارد و دیگر المان های اپتیکی با کیفیت، شدت نور  در این اسپکتروفتومتر با دقت و رزولوشن بسیار دقیقی ( تا 0.01 nm) ثبت می شود و بنابراین، طیف بیشتری از مواد را می توان با این دستگاه آنالیز کرد.

دستگاه مجهز به یک نگهدارنده سل برای قرارگیری ماده نمونه یا مرجع است که در هر بار آنالیز، تنها یک کووت حاوی ماده نمونه در آن جای می گیرد. عملکرد دقیق به این صورت است که جهت اطمینان از عملکرد دستگاه و منابع نوری، ابتدا ماده مرجع یا شاهد آنالیز شده و سپس، نمونه مجهول در دستگاه قرار می گیرد و پارامترهای مورد نیاز آن اندازه گیری می شود.

سیستم نرم افزاری اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

علاوه بر موارد ذکر شده در بخش قبل، اسپکتروفتومتر تک پرتویی Vis-NIR مدل AURORA، مجهز به یک مینی کامپیوتر و یک صفحه نمایش تاچ اسکرین است که نیاز به یک سیستم کامپیوتری جانبی را حذف می کند.نرم افزار پیشرفته سیستم اسپکتروفتومتر، دارای شش مد کاری مختلف است که امکان آنالیزهای کمی و کیفی را برای کاربران در حوزه های مختلف فراهم می کند. این نرم افزار بر پایه لینوکس طراحی شده است، کار با آن بسیار راحت بوده و کاملاً کاربر پسند است. مدهای کاری نرم افزار سیستم، که هر کدام قابلیت های متفاوتی دارند، عبارت اند از:

1. Quantitation
2. Spectrum
3. Photometric
4. Kinetics
5. Time Course
6. Bio Method

پایداری دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

سیستم اپتیکی و مکانیکی اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA، پایداری بسیاری بالایی دارد و از این رو، اندازه گیری دقیق و صحیح ابزار را تضمین می کند. طراحی دستگاه به گونه ای است که هرگونه نور بیرونی، نویز الکتریکی و یا سایر آلاینده های بیرونی که می توانند در قرائت طیف اختلال ایجاد کنند، به حداقل رسیده اند. با توجه به این طراحی قوی و همچنین استفاده از قطعات با کیفیت و پوشش داخلی آندایز شده دستگاه، میزان نور سرگردان در حداقل مقدار ممکن است.

 با این وجود، به دلیل تک پرتویی بودن اسپکتروفتومتر AURORA، بیشتر برای آنالیزهایی که در آنها زمان پارامتر بسیار کلیدی نیست، بسیار مفید و کاربردی بوده و نتایج بسیار دقیقی ارائه می کند.دستگاه دارای 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش است. تیم پشتیبانی شرکت بلورآزما نیز در تمامی مراحل خرید تا استفاده و نگهداری، راهنمایی های لازم را در اختیار کاربران قرار می دهند.

این محصول به زودی ارائه می گردد.

عملکرد کلی اسپکتروفتومتر تک پرتویی مدل AURORA

مبنای عملکرد اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA، جذب تابش مرئی نور تا نواحی فروسرخ نزدیک توسط ترکیبات شیمیایی گوناگون است. در این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، برهمکنش بین نور و ماده نمونه (که به صورت محلول در دستگاه قرار داده می شود)، با توجه به نوع ماده، ساختار الکترونی آن و همچنین، فرکانس یا انرژی نور تابشی اتفاق می افتد. نور عبوری از ماده نمونه، توسط یک توری پراش به اجزای طول موجی کوچک تری تجزیه می شود تا به طور دقیق تری بتوان مشخصات تابش عبور یافته از ماده را آنالیز کرد. در نهایت، نور تجزیه شده به یک آشکارساز آرایه ای نوع CMOS می رسد و تمامی اطلاعات، دیجیتالی شده و به نمایشگر متصل به دستگاه برای خوانش کاربر ارسال می گردد.

مبنای فیزیکی عملکرد اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

در اسپکتروفتومتر AURORA که بر مبنای جذب و عبور ساخته شده است، ماده بخشی از نور تابشی را جذب می کند و مابقی را از خود عبور می دهد. انرژی جذب شده توسط ذرات ماده نمونه، صرف افزایش انرژی الکترون های آن می شود (به اصطلاح ماده برانگیخته می شود). از آنجایی که الکترون های تمامی مواد تمایل دارند که پس از برانگیختگی، به حالت تعادلی قبل بازگردند، در هنگام برگشت به حالت قبل، طیفی از انرژی تولید می شود.

بر طبق قانون بیِر-لامبرت، هرچه تعداد مولکول های جاذب ماده نمونه (که توانایی جذب نور از طول موج خاص را دارند) بیشتر باشد، میزان جذب اشعه در آن ها نیز بیشتر می شود. بعلاوه، هر چه نور مسیر طولانی تری از ماده را طی کند، امکان جذب نور نیز بیشتر خواهد بود.

اجزای کلیدی اسپکتروفوتومتر تک پرتویی AURORA

دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی Vis-NIR مدل AURORA، از نوع جذبی-عبوری است. از آنجایی که در این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، نور تنها یک مسیر را تا انتهای دستگاه طی می کند (بدون اینکه تقسیم شود)، ساختمان نسبتاً ساده ای دارد. می دانیم که هر دستگاه اسپکتروفتومتر بر اساس تعداد مسیرهای نوری (تک پرتو یا دو پرتو) و نوع برهمکنش نوری (جذب، عبور و یا بازتاب)، می تواند از اجزای اپتیکی، الکترونیکی و مکانیکی منحصر به فردی تشکیل شود. در ادامه، اصلی ترین اجزای این دستگاه تولیدی شرکت بلورآزما آمده است.

1. منبع نور

2. در یک اسپکتروفتومتر، منبع نور معمولاً لامپ یا مجموعه ای از لامپ ها هستند که بتوانند ازه طول موجی را در سراسر طیف عملکردی دستگاه پوشش دهند. منبع نور در دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA، یک لامپ هالوژن-تنگستن است که نور لازم در پهنای طیفی مرئی تا فروسرخ نزدیک (Vis-NIR) را تأمین می کند.

3. توری پراش

4. نقش کلیدی توری پراش در اسپکتروفتومتر این است که  پرتو عبور یافته از محلول نمونه را به طول موج های مجزا و کوچک تر تفکیک می کند. با استفاده از توری پراش و تجزیه شدن پرتو به اجزای طیفی، به راحتی می توان آنها را به سمت آشکارساز آرایه ای هدایت کرد و با دقت بالایی آنالیز نمود.
5. محل قرار گیری نمونه (هولدر نمونه)
6. هولدر نمونه محلی از دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA است که کووت حاوی نمونه در آنجا قرار داده شده و نور به آن می تابد. هولدر نمونه اسپکتروفتومتر AURORA تک سل است (تنها یک کووت را در خود جای می دهد) که به صورت کامپیوتری کنترل و تنظیم می شود.

7. آشکارساز حساس به نور

8. آشکارساز، قطعه ای الکترونیکی و حساس به نور است. در حقیقت، آشکارساز وظیفه اندازه گیری و ثبت شدت تابش عبوری از ماده نمونه را در دستگاه اسپکتروفتومتر بر عهده دارد. در دستگاه تک پرتویی AURORA حاضر، از آشکارساز آرایه ای نوع CMOS 4000 Channels استفاده شده است که دقت و سرعت قابل توجهی دارد و آرایه ای بودن آن به ثبت سریع تر اطلاعات کمک می کند.

مزایای اسپکتروفتومتر تک پرتویی Vis-NIR

اسپکتروفتومتر تک پرتویی یک ابزار تحلیلی و اندازه گیری پر کاربرد در آزمایشگاه ها می باشد. این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، برای اندازه گیری جذب و عبور نور در نواحی مرئی (Vis) و مادون قرمز نزدیک (NIR) طیف الکترومغناطیسی طراحی و تولید شده است که در ادامه، مزایای این دستگاه در بخش های مختلف طراحی ارائه شده است.

طراحی اپتیکی اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

1. اولین و تنها اسپکتروفتومتر تمام اتوماتیک در ایران (به همراه تمامی ریجنت های مورد نیاز)
2. مجهز به کامپیوتر و مانیتور LED تاچ اسکرین متصل به دستگاه
3. بازه طول موجی Vis-NIR: nm 350-1200
4. استفاده از آشکارسازهای آرایه ای با کیفیت روز دنیا: نوع CCD 4000 Channels
5. قابلیت خوانش پنج طول موج به طور همزمان و در کمتر از یک ثانیه
6. تک سِل
7. حساسیت بالا در تمامی بازه های طول موجی
8. سیستم اپتیکی تک پرتویی با پایداری بسیار بالا (بدون لرزش)
9. استفاده از منابع نوری هالوژن-تنگستن
10. منابع نوری و سیستم اپتیکی کاملاً ایزوله
11. رزولوشن دستگاه: nm 1-0.01
12. زمان اسکن: 100μs-1000 ms
13. نسبت سیگنال به نویز: 3000:1
14. نوع چیدمان اپتیکی: Czerny-Turner
15. کمترین میزان نور سرگردان (پوشش آندایز شده)
16. استفاده از مناسب ترین و معتبرترین ادوات نوری
17. استفاده از کمترین تعداد ممکن ادوات نوری جهت بالا بردن دقت دستگاه
18. تمهیدات لازم جهت کنترل نور سرگردان و کاهش شدت نوری
19. ارائه طیف آنلاین
20. کنترل شدت منبع تابش و حساسیتِ آشکارسازی
21. ارائه طیف جذب و تعیین maxλ
22. اندازه گیری غلظت، میزان جذب و میزان عبور
23. آنالیز غلظت و جذب بر حسب زمان
24. قابلیت انجام تست های سینتیکی
25. آنالیز مواد بیولوژیکی مانند DNA، RNA، پروتئین و غیره (به صورت سفارشی)

طراحی مکانیکی اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

1. طراحی صنعتی و نرم افزاری به روز دستگاه (در سطح پیشرفته جهانی)
2. تطابق با استانداردهای روز دنیا
3. بدنه فلزی با درجه حفاظت بالا
4. مقاوم در برابر ارتعاش
5. مجهز به دریچه تهویه هوا
6. فن خنک کننده دستگاه

طراحی الکترونیکی اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

1. نویز بسیار کم
2. ایمنی بالای تجهیزات الکترونیکی
3. پایداری بالای سخت افزار
4. دارای پورت HDMI, USB, VGA و LAN جهت اتصال به پرینتر و تجهیزات دیگر

نرم افزار اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

1. متناسب با آنالیزهای کمی و صنعتی
2. طراحی کاربر پسند (بر پایه ویندوز و لینوکس)
3. یکپارچگی بالا
4. سرعت بالا
5. دارای مدهای کاری مختلف، از جمله: Kinetics و Time Course و Bio Method و Photometric و …
6. قابلیت کارکرد برای برنامه های (%) Transmittance ، Absorbance و Concentration
7. دسترسی آسان به بخش های مختلف نرم افزار
8. کالیبراسیون تمام اتوماتیک و سریع (بدون نیاز به تعویض دستی کووت مرجع با کووت نمونه)
9. دارای حافظه داخلی حداقل 500 گیگابایت
10. تعیین پارامترهای مختلف در محدوده غلظتی (ppm, ppb)
11. امکان تعریف حداقل 20 کاربر مختلف و رمز عبوری متفاوت
12. نمایش منحنی های جذب و عبور
13. ثبت و ذخیره آسان نتایج به صورت آنلاین
14. امکان به روزرسانی از طریق کمپانی سازنده
15. پشتیبانی به موقع و مناسب
16. قابلیت نصب بر روی هر دستگاه و یا ستاپ
17. قابلیت ارتقاء نرم افزار

مزایای دیگر اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

1. قابلیت استفاده از کووت های 10، 20، 50 و 100 میلی متری
2. ارائه معرف های لازم (ریجنت های شیمیایی) برای آماده سازی نمونه ها جهت آنالیز (تولید شرکت بلورآزما)
3. قابلیت همسان سازی با معرف های HACH و MERCK و …
4. دارای 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش
5. طول عمر بالای دستگاه

کاربردهای دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA

اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA، یک ابزار همه کاره است که برای اندازه گیری شدت نور پس از عبور از نمونه های مختلف استفاده می شود. این اسپکتروفتومتر تک پرتویی کاربردهای بسیاری در حوزه های گوناگون علمی و صنعتی دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است:

1. مناسب برای نمونه های مایع و جامدات با لایه ی نازک (شفاف)
2. آزمایشگاه های مراکز تحقیقاتی
3. صنایع آب و فاضلاب (تعیین میزان COD و …)
4. آنالیزهای تحقیق و توسعه
5. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی (کنترل پارامترهای تصفیه آب، بویلرها، درجه بندی سوخت، آنالیز COD و …)
6. صنایع غذا و دارو (درجه بندی محصولات، کنترل کیفی و …)
7. صنایع مواد غذایی و بهداشتی (کنترل کیفی، درجه بندی محصولات، تشخیص موارد معیوب و …)
8. آنالیز مواد معدنی و آلی
9. توسعه صنایع کشاورزی و کنترل کیفی محصولات تولیدی
10. کاربردهای تحقیقاتی و آنالیز پزشکی (تعیین برخی پارامترهای هموگولوبین، کمک به تشخیص بیماری ها و …)
11. کاربردهای تحقیقاتی و آنالیز بیولوژیکی (تعیین رنگدانه ها و DNA، RNA، پروتئین ها و …)
12. کنترل کیفی فرایندهای زیستی و شیمیایی
13. آنالیز رنگ در صنایع شیمیایی 
14. آنالیز رنگ در صنایع منسوجات
15. آنالیز رنگ، قدمت و صحت آثار هنری (آنالیز رنگ های به کار رفته در آثار هنری، تشخیص آثار تقلبی و …)
16. آنالیزهای تشخیصی در پزشکی قانونی (آنالیز خون و …)
17. دانشگاه ها (واحدهای آموزش و تحقیقات)

دلایل قوی برای انتخاب اسپکتروفوتومتر تک پرتویی AURORA

اسپکتروفتومترها برای تعیین مشخصات کمی و کیفی طیف وسیعی از مواد در حالت محلول استفاده می شود که  روشی دقیق، آسان، سریع و نسبتاً ارزان برای تجزیه و تحلیل ارائه می دهد.دلایل بسیاری وجود دارد که دستگاه اسپکتروفتومتر تک پرتویی AURORA می تواند تنها انتخاب شما باشد که در ادامه، به برخی از کلیدی ترین دلایل اشاره شده است:

1. اسپکتروفتومتر جذبی تک پرتویی مدل AURORA دستگاهی غیر مخرب است و کمترین اثرات زیست محیطی را دارد.
2. کوچک و نسبتاً قابل حمل است.
3. در مقایسه با برندهای مطرح و مشابه، قیمت مقرون به صرفه تری دارد.
4. دارای بازه طول موجی گسترده و پوشش دهی مناسب برای بیشتر ترکیبات شیمیایی است.
5. حساسیت بالایی دارد که به دلیل آخرین معماری پیکسلی آشکارساز CMOS، در شدت های نوری کم بسیار مفید و کاربردی است.
6. به دلیل استفاده از آشکارسازهای نوع CMOS، نویز تاریک بسیار کمتری نسبت به سایر دستگاه های اسپکتروفتومتر دارد.
7. به دلیل بهبود عمق چاه پیکسل (ظرفیت اشباع) در آشکارساز CMOS، محدوده دینامیکی بالاتری نسبت به انواع دیگر دارد.
8. مصرف برق کمتری دارد و در نتیجه، اتلاف انرژی کمتر خواهد بود، سیستم در مدت طولانی تری خنک باقی می ماند و نویز حرارتی کمتری در آن وجود خواهد داشت.
9. دارای مانیتور LED تاچ اسکرین است که نیاز به استفاده از سیستم کامپیوتری جانبی را حذف می کند و بنابراین، قیمت تمام شده دستگاه به صرفه تر خواهد بود.
10. به دلیل طراحی نرم افزار ی چند منظوره، کاملاً کاربر پسند بوده و متناسب با محیط های صنعتی، استفاده از اسپکتروفتومتر AURORA بسیار آسان است.
11. به طور کلی آنالیز داده ها به حداقل پردازش نیاز دارد و به این معنی است که آموزش کمی برای کاربران لازم است.
12. کالیبراسیون دستگاه در حداقل دفعات ممکن است.

خرید و کارکرد این ابزار عموماً از نظر اقتصادی و برندهای مشابه خارجی کاملاً مقرون به صرفه است و برای بسیاری از آزمایشگاه‌ها قابل دسترسی است.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد دستگاه و اجزای اپتیکی، پیشنهاد می کنیم مقاله اسپکتروفتومتر را برسی کنید یا با واحد پشتیبانی شرکت بلورآزما تماس حاصل فرمایید.

مشخصات فنی اسپکتروفتومتر تک پرتویی

در جدول زیر مشخصات فنی دستگاه تک پرتویی AURORA ارائه شده است: