اسپکترومتر مبتنی بر CMOS |بلورآزما

یک‎ دستگاه اسپکترومتر یا طیف سنج، دستگاهی است که وظیفه ثبت‎ و‎ اندازه گیری شدت طول موج نور در محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیسی را بر عهده دارد.‎ شرکت بلورآزمای سنجش نور، یکی از تولید کنندگان پیشرو در حوزه طیف سنجی و دستگاه های اسپکترومتر نوری مبتنی بر CMOS در ایران است. یکی از پرکاربردترین محصولات تولیدی این شرکت دانش بنیان، اسپکترومتر مدل Rainbow است. طراحی دستگاه کاملاً مدرن و مبتنی بر آشکارساز CMOS است و بالاترین سطح عملکرد را در حوزه های کاربردی و صنعتی ارائه می دهد.

برای آشنایی و دریافت اطلاعات دقیق تر از مشخصات و ساختار اپتیکی این دستگاه پرکاربرد، می توانید با بخش پشتیبانی و یا فروش شرکت بلورآزما تماس بگیرید.

عملکرد کلی دستگاه اسپکترومتر Rainbow

پرکاربردترین اسپکترومتر‎ ها، نواحی فرابنفش، مرئی و مادون قرمز  نزدیک این امواج را پوشش می دهند و بنابراین، قادر به آنالیز بازه گسترده ای از پرتوها هستند. اسپکتروفتومتر Rainbow در بازه طول موجی 170 تا 1200 نانومتر اندازه گیری و آنالیز انجام می دهد. به طور کلی، دستگاه‎ ‎طیف‎ سنج‎ Rainbow چهار عملکرد مشخص و اصلی دارد که فرایند آنالیز و اندازه گیری را تکمیل می نمایند که ادامه توضیح داده شده است.

1-دریافت تشعشع الکترومغناطیسی (از طریق شکاف ورودی)

دو پارامتر بسیار مهم که باید در مواقع خرید اسپکترومتر به آنها دقت شود، رزولوشن و حساسیت است و هر چقدر دستگاه رزولوشن بیشتر و حساسیت بالاتری داشته باشد، آن را برای کار های آنالیزی مناسب تر می کند. هر دوی این پارامترها، قویاً به عرض شکاف ورودی بستگی دارند زیرا مقدار نور ورودی به داخل سیستم را تنظیم می‎ کند.

طیف سنج مدرن Rainbow، دارای شکاف های قابل تنظیم و در ابعاد مختلف است که این امکان را به کاربران می دهند تا میزان شدت سیگنال و رزولوشن را با توجه به نیازهای خاص خود بهینه کنند. رزولوشن این دستگاه‎ تا‎ 0.01 ‎nm قابل تنظیم است (بسته به سفارش کاربر) و از حساسیت بسیار خوبی برخوردار است.

اسپکترومتر Rainbow، کل بازه طول موجی UV-Vis-NIR را برای هر دو نوع منابع نوری پیوسته و خطی پوشش می دهد (‎‎nm‎ 185-1200‎ ‎).  لازم به ذکر است که بر اساس سفارش های ویژه، این قابلیت نیز در شرکت بلورآزما وجود دارد که بتوان گستره بازه طول موجی و یا دیگر مشخصات دستگاه را تغییر داد.

2-تفکیک طیف پرتو دریافتی

در اسپکترومتر Rainbow، یک توری پراش، نور ورودی به دستگاه را به اجزای طول موجی تجزیه می کند و با توجه به دقت بالای دستگاه و طیف وسیع طول موجی، توری پراشی انتخاب شده است که تفکیک مورد نیاز را ایجاد کرده و دقت لازم را تأمین می کند.

3-اندازه گیری شدت نور طیف سنج

پس از تفکیک نور ورودی، به سیستم آشکارسازی ارسال شده و شدت خطوط طیفی ثبت می گردد. هر پرتو ورودی مورد آنالیز، منحصر به فرد است و الگوهای طیفی متمایزی ایجاد می کند که به عنوان شناسه یا به اصطلاح، اثر انگشت آن منبع نور (یا ماده برهمکنش کننده با منبع نور) شناخته می شود.

سیستم آشکارسازی به کار رفته در دستگاه Rainbow، از نوع حسگرهای  آرایه ای نوع CMOS است که دقت و سرعت اسکن بسیار بالایی دارند و از این رو، آنها را برای انجام آنالیز در زمان واقعی بسیار مناسب می کند. آشکارساز CMOS مدل 4069 Pixels تولید شرکت HAMAMATSU می باشد که از معتبرترین برندهای جهان است و این امکان را فراهم می کند تا به جای آنالیز تک طول موج، به طور همزمان بتوان شدت چندین طول موج حاصل از یک بازه طیفی گسترده را با دقتی بسیار بالا اندازه گیری کرد.

4-سیستم نرم افزاری و نمایش خروجی اسپکترومتر

پس از ثبت اطلاعات طیفی، توسط سیستم نرم افزاری دیجیتالی شده و اطلاعات به یک سیستم کامپیوتری مجزا منتقل می گردد و به کاربر نمایش داده می شود. اسپکترومتر Rainbow، با نرم افزاری کاربر پسند و با کارایی بالا کنترل می شود که  جهت استفاده در سیستم های دیگر قابل ارتقاء است. همچنین می تواند با طیف وسیعی از لوازم جانبی برای ارائه قابلیت های بیشتر مجهز شود (قابلیت interface بالا) و دقت آن را تا میزان بسیار بالایی می توان بالا برد (بسته به حساسیت حوزه مورد استفاده).

مشخصات فنی دیگر دستگاه طیف سنج Rainbow

طراحی اپتیکی دستگاه‎ اسپکترومتر‎ ‎تولیدی‎ شرکت‎ بلورآزما‎ از نوع Czerny-Turner است که یک طیف نور چند رنگی (طیف پیوسته)، به صورت فضایی به مجموعه ای از طول موج های تک رنگ تفکیک شده و در خروجی، شدت خطوط طیفی ارائه می شود.

دستگاه اسپکترومتر دارای 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش است و تیم پشتیبانی شرکت بلورآزما، در تمامی مراحل خرید و نصب تا نحوه استفاده و نگهداری، راهنمایی های لازم را در اختیار کاربران قرار می دهند.

مشخصه‎ ‎فنی	توضیحات	مشخصه‎ ‎فنی	توضیحات
بازه‎ ‎طول‎ ‎موجی	185-1200‎ ‎nm	آشکارساز	CMOS
عرض‎‎ ‎شکاف‎ ‎ورودی	‎ ‎ (5,‎ 10,‎ 25,‎ 100‎ ,‎ 200)‎ ‎ µ‎m ‎	مد‎ ‎عملکردی	Scop,‎ ‎Absorbance,‎ ‎Transmittance
تعداد‎ ‎اسکن‎ ‎میانگین	0-999	رزولوشن	0.01-5‎ ‎nm
دقت‎ ‎طول‎ ‎موج	±0.1‎ ‎‎ ‎nm	نوع‎ ‎اتصال	SMA‎ ‎Connector
تکرار‎پذیری	<‎ ‎ 0.1‎ ‎nm	شرایط‎ ‎محیطی	Temp:‎ ‎‎‎(15-35)oC Humidity:‎ ‎(30-80)%‎
سیگنال‎ ‎به‎ ‎نویز	10000:1	ابعاد	‎ 140*80*50‎ mm

این محصول به زودی ارائه می گردد.

مزایای اسپکترومتر Rainbow

اسپکترومتر rainbow یک ابزار تحلیلی در حوزه صنعت و علوم تحقیقاتی است. این اسپکترومتر، برای اندازه گیری شدت نور حاصل از جذب، عبور، بازتاب یا گسیل  نور در نواحی فرابنفش (UV)، مرئی (Vis) و مادون قرمز نزدیک (NIR) طیف الکترومغناطیسی طراحی شده است. در ادامه، مزایای این دستگاه در بخش های مختلف طراحی ارائه شده است.

1. بازه طول موجی گسترده:‎ 185-1200‎ نانومتر (به صورت سفارشی)
2. رزولوشن دستگاه:‎ 0.01- 5 nm
3. چیدمان اپتیکی: Czerny-Turner
4. آشکارساز: CMOS
5. نسبت سیگنال به نویز: 10000:1
6. قابلیت حذف نور محیط
7. ارائه نتایج قابل تکرار
8. بدنه محکم و مقاوم در برابر ارتعاش
9. طراحی نرم افزار با کاربری بسیار آسان (مطابق با نمونه های مطرح خارجی)
10. ذخیره اطلاعات به صورت تصویر و اعداد دو ستونی
11. قابلیت پیدا کردن قله طیف های مختلف
12. بسیار کوچک و قابل حمل
13. فناوری تریگر (Trigger)
14. قابل مقایسه با برندهای معتبر خارجی (از جمله Ocean Optics و Avantes)
15. قابلیت نصب بر روی هر دستگاه و یا ستاپ
16. قابلیت ارتقای نرم افزار
17. دارای حداقل 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش
18. طول عمر بالا

کاربردهای صنعتی‎ دستگاه اسپکترومتر Rainbow

1. استفاده در ستاپ های اپتیکی (بخشی از اسپکتروفتومترها و دیگر سیستم های طیف سنجی)
2. کنترل کیفی بخش های مختلف صنعت غذا و دارو
3. کنترل کیفی آب آشامیدنی
4. کنترل فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی
5. کنترل پردازش نیمه هادی ها
6. آنالیز رنگ منابع نور
7. پایش محتوای اکسیژن محلول در آب شیرین و اکوسیستم های دریایی
8. مطالعه خطوط نشر طیفی کهکشان های دور
9. (تعیین ترکیب شیمیایی، دما و حرکت ستارگان)
10. اکتشافات فضایی (شناسایی سیارات فراخورشیدی، مطالعه فضای بین ستاره ای و بررسی پدیده های کیهانی)
11. آنالیز گازهای تنفسی در بیمارستان ها
12. تشخیص و پایش بیماری، تجزیه و تحلیل نمونه های خون و شناسایی نشانگرهای زیستی
13. تشخیص ناهنجاری در بافت ها
14. حوزه های علم مواد، زمین شناسی و باستان شناسی
15. شناسایی و کمی سازی آلاینده های موجود در خاک
16. شناسایی گازهای موجود در اتمسفر

موارد کاربردی ارائه شده در بالا، تنها چند نمونه از طیف وسیعی از کاربردهای اسپکترومتر Rainbow است. تطبیق پذیری و توانایی این دستگاه ها در ارائه اطلاعات دقیق در مورد فعل و انفعالات مواد‎ و‎ تشعشعات، آنها را به ابزاری ارزشمند در رشته ها و صنایع مختلف علمی تبدیل می کند.

مقایسه اسپکترومتر Rainbow

در جدول زیر، مشخصات فنی اسپکترومتر Rainbow با برندهای مطرح دیگر در کشور پرکاربردترین هستند، مقایسه شده است. به وضوح مشخص است که با توجه به کیفیت بالای این دستگاه، از نظر قیمت نیز کاملاً مقرون به صرفه و به نفع مشتریان است.